Refino_do_Petroleo
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA

 CURSO DE ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

Inferência da Curva de Destilação ASTM da
Destilação Atmosférica para Controle

Avançado

Monografia submetida à Universidade Federal de Santa Catarina
como requisito para a aprovação da disciplina:

DAS 5511 Projeto de Fim de Curso

Diego Soares Silvestre

Florianópolis, Outubro de 2005

 2

Inferência da Curva de Destilação
ASTM da Destilação Atmosférica para

Controle Avançado

Monografia submetida à Universidade Federal de Santa Catarina
como requisito para a aprovação da disciplina:

DAS 5511: Projeto de Fim de Curso

Diego Soares Silvestre

Florianópolis, outubro de 2005

Inferência da Curva de Destilação ASTM da Destilação
Atmosférica para o Controle Avançado

Diego Soares Silvestre

Esta monografia foi julgada no contexto da disciplina
DAS 5511: Projeto de Fim de Curso

e aprovada na sua forma final pelo
Curso de Engenharia de Controle e Automação Industrial

Banca Examinadora:

Eng. Mário Luiz do Nascimento
Orientador Empresa

Prof. Júlio Elias Normey Rico
Orientador do Curso

Prof. Augusto Humberto Bruciapaglia
Responsável pela disciplina

Prof. Ricardo Machado, Avaliador

Hamilton Carmezini Junior, Debatedor

Francisco de Assis C. da S. Neto, Debatedor

 1

Agradecimentos

Aos meus pais, Célio e Elenita, que sempre me apoiaram, sempre incentivando a
continuar, a sempre alcançar os meus objetivos, e que fazem parte da minha vida;

A minha namorada, Andréa, pelo incondicional apoio emocional, e a compreensão
pela distância;

Ao meu orientador professor Júlio Normey-Rico, pela sua orientação durante a
vida acadêmica, e pela sua disposição de sempre ajudar quando necessário;

Aos engenheiros Mario Luiz do Nascimento e Marcos Aurélio Evangelista, pela
sua atenção, busca de objetivos para o trabalho, a sempre disposição de explicar
o que às vezes não estava tão claro, e a importância do projeto que foi proposto a
ser realizado;

Aos outros estagiários e funcionários da Refinaria Presidente Getúlio Vargas –
REPAR, que de alguma forma colaboraram na realização deste estágio;

Ao apoio financeiro da Agência Nacional do Petróleo – ANP, e da Financiadora de Estudos
e Projetos – FINEP, por meio do Programa de Recursos Humanos da ANP para o Setor de
Petróleo e Gás PRH-34 ANP/MCT;

E finalizando, a todos os meus amigos que contribuíram, direta ou indiretamente,
para que esse projeto se tornasse realidade.

 2

Resumo

Este trabalho apresenta o estudo e implementação de um conjunto de
modificações do software de inferência de qualidade de produtos obtidos a partir
da coluna de destilação atmosférica da REPAR-Petrobras de Araucária –PR. Este
tipo de estudo torna-se necessário cada vez que são introduzidas modificações
nas unidades de processo que utilizam as inferências no seu sistema de controle.

Foram realizadas diversas modificações neste programa, tanto de escrita
de novas funções quanto de ajustes estatísticos, visando adequá-lo a nova
realidade da unidade de destilação atmosférica. Também elaborou-se uma
documentação deste programa para que em futuras modificações da unidade seja
mais fácil realizar os ajustes necessários para a volta da operação correta do
software.

 3

Abstract

This work presents the study and implementation of a set of modifications of
the software of inference of quality of products gotten from the column of
atmospheric destillation of the REPAR-Petrobras in Araucária - PR. This type of
study becomes necessary each time that is introduced modifications in the units of
process that use the inferences in its system of control.

Diverse modifications in this program had been carried through, as much of
writing of new functions as in statistical adjustments, aiming at to adjust it to a new
reality of the unit of atmospheric destillation. Also a documentation of this program
was elaborated so that in future modifications of the unit it is more easy to carry
through the necessary adjustments for the return of the correct operation of
software.

 4

Sumário

Agradecimentos ...................................................................................................... 1
Resumo................................................................................................................... 2
Abstract ................................................................................................................... 3
Sumário................................................................................................................... 4
Índice de Figuras..................................................................................................... 7
Capítulo 1: Introdução ............................................................................................. 8
Capítulo 2: A Repar............................................................................................... 12

2.1: Histórico da Empresa.................................................................................. 12
2.2: A Refinaria .................................................................................................. 12

2.2.1: Interligações......................................................................................... 13
2.3: Setores da REPAR ..................................................................................... 14

2.3.1: Setor de Destilação (U-2100)............................................................... 16
2.4: Conclusões do Capítulo.............................................................................. 21

Capítulo 3: Destilação Atmosférica ....................................................................... 22
3.1: Fundamentos da Destilação Atmosférica ................................................... 22

3.1.1: Volatilidade........................................................................................... 22
3.1.2: Pressão de Vapor................................................................................. 22

3.1.2.1: Influência da Pressão Externa na Vaporização ............................. 24
3.1.3: Ponto de Bolha e Ponto de Orvalho..................................................... 24
3.1.4: Pressão de Vapor de uma Mistura Líquida .......................................... 26

3.2: Princípio Geral da Destilação ..................................................................... 27
3.2.1: Razão de Equilíbrio K........................................................................... 29
3.2.2: Volatilidade Relativa............................................................................. 29

3.3: Processos de Destilação ............................................................................ 30
3.3.1: Destilação por Expansão Brusca (Destilação Flash ou Integral).......... 31
3.3.2: Destilação Simples (Destilação Diferencial)......................................... 32
3.3.3: Destilação Fracionada.......................................................................... 32

3.4: Torre Convencional de Destilação.............................................................. 35
3.4.1: Pratos................................................................................................... 36
3.4.2: Recheios .............................................................................................. 37

3.4.2.1: Recheios Randômicos................................................................... 37
3.4.2.2: Recheio Estruturado ...................................................................... 38

3.4.3: Componentes e Seções da Coluna de Destilação Convencional ........ 39
3.4.3.1: Componentes da Coluna ............................................................... 39
3.4.3.2: