Projeto de equipamento para simulação do topo de uma coluna de fracionamento de petróleo para controle de corrosão

Abstract

Diante da tendência de processamento de petróleos cada vez mais agressivos, as plantas de produção e refino vêm tendo que adequar seus equipamentos e condições de processo a fim de evitar danos ao sistema e problemas de segurança. A coluna de destilação atmosférica é um dos principais equipamentos dentro de uma refinaria de petróleo e também é um dos equipamentos que mais sujeitos à corrosão, principalmente em seu topo. A corrosão é responsável por cerca de um terço dos problemas de falhas em plantas industriais. No topo da coluna de destilação atmosférica, ocorre devido a formação de ácido clorídrico pela hidrólise dos sais contidos no petróleo. A fim de minimizar esta corrosão, as refinarias adicionam neutralizantes à base de aminas e outros aditivos. Porém, por vezes, apesar de as indústrias químicas fornecedoras deste tipo de produto apresentarem garantias de eficiência dos mesmos, as mudanças de condições de operação ou até mesmo a variação da composição do petróleo, fazem com que os neutralizantes não funcionem de forma eficaz ou ocorra a formação de sais que agravam ainda mais a corrosão. Tendo em vista os aspectos citados, o estudo teve como objetivo projetar um equipamento de dimensões em escala laboratorial que mantivesse as condições operacionais reais e que pudesse testar a eficiência de aditivos e neutralizantes na corrente de nafta do topo da coluna. Tomando como condições típicas de operação a temperatura no topo da fracionadora de 120 °C e a pressão de 1 atm, determinou-se as vazões de operação do experimento através do simulador iiSE. Avaliando a perda de carga ao longo da coluna foi então possível determinar as dimensões da mesma através de regras empíricas: diâmetro de 60 mm e o comprimento de 30 cm. Além disso, foi verificada a necessidade de outros acessórios importantes, como uma fonte externa de calor, uma fita de aquecimento, que gerasse 1500 W e controles de corrosão, temperatura e pH.