Refino_do_Petroleo
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operacional da planta. 
Controles inferênciais precisam ser seguros e corretos, já que as variáveis 
estimadas, como relação fluxo líquido / vapor, pontos de cortes dos produtos, 
carga térmica e condições de inundação, podem ser usadas para controle em 
tempo real, para levar a unidade de processo aos seus objetivos operacionais. 
 
7.1.2: Cálculo das Propriedades Internas da T-2103 
 
O programa de inferências calcula em tempo real (\u201con-line\u201d), a cada trinta 
segundos, as vazões internas de líquido e vapor em cada seção, as propriedades 
físicas destas correntes, os calores retirados pelo condensador de topo e pelos 
refluxos circulantes, e os parâmetros de hidráulica das seções da torre. 
Todos estes cálculos são efetuados a partir das variáveis operacionais nas 
diversas seções da torre, como vazões, temperaturas e pressões, correlações 
termodinâmicas e balanços materiais e energéticos. 
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7.1.2.1: Variáveis Calculadas para cada Seção 
 
\u2022 Calor Retirado dos Permutadores dos Refluxos Circulantes: Apresentado 
em Gcal/h, representa o calor retirado de cada seção da torre pelos refluxos 
circulantes e cedido a bateria de pré-aquecimento e a T-2102 (Torre 
Estabilizadora depois da Torre Pré-Flash). 
\u2022 Relação L/V Molar: É a relação entre a vazão molar de liquido que desce da 
seção e a vazão molar de vapor que chega na seção. Esta variável tem 
bastante influência no fracionamento (grau de separação) entre o produto 
da seção e da seção logo abaixo. O L/V do prato do diesel pesado, também 
chamado de sobrevaporizado da torre, tem influência na qualidade do 
diesel linha, com relação aos seus compostos mais pesados. 
\u2022 Fator de \u201cFlooding\u201d(FF): É a relação entre a capacidade hidráulica atual de 
uma seção e sua capacidade máxima operacional. É apresentado em 
porcentagem. Para as seções de pratos, a capacidade máxima operacional 
seria aquela em que poderia ocorrer arraste ou inundação. Para seções de 
recheio, a capacidade máxima é aquela onde a eficiência do recheio 
começa a diminuir. Antes do REVAMP de 2004 da unidade 2100, as seções 
de RCS e Querosene eram de pratos, sendo que agora toda a torre tem 
seções de recheio. 
 
7.1.2.2: Inferência da Destilação ASTM dos produtos da T-2103 
 
A partir de variáveis operacionais da torre, como temperaturas, pressões e 
vazões, é feita a inferência da destilação ASTM dos produtos da T-2103. Vale 
lembrar que este cálculo independe da característica da carga, já que, quando 
muda o tipo de petróleo processado, as variáveis operacionais na torre (vazão, 
temperaturas e pressões) se alteram, informando ao inferidor a nova curva de 
destilação. 
Resumidamente, o programa inferidor realiza os seguintes passos: 
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\u2022 Calcula as temperaturas de 30% de vaporização ASTM dos produtos, a 
partir das temperaturas dos pratos de retirada, corrigidas para a pressão 
atmosférica; 
\u2022 Calcula a inclinação da curva ASTM (temperatura / vazão) para cada 
produto; 
\u2022 Calcula as outras temperaturas ASTM de cada um dos produtos 
interpolando-se linearmente em relação às vazões dos produtos; 
\u2022 Calcula as temperaturas ASTM do diesel linha, fazendo uma média 
ponderada em relação às vazões e das temperaturas dos produtos, 
utilizando-se um índice de mistura. 
 
Vale lembrar que para a inferência da nafta pesada, a temperatura utilizada 
para a realização da interpolação com o produto inferior (querosene) é a de 85%, 
e não a de 30% como nos outros. 
O cálculo ainda usa diversas correções estatísticas para adequar os valores 
calculados aos dados particulares da REPAR, e filtros dinâmicos para compensar 
as variações do processo no tempo. 
 
7.1.3: Considerações Sobre o Fracionamento para o Programa de 
Inferências 
 
 
Figura 26: Cortes / PEV. 
 
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A figura 26 representa as faixas de destilação (corte / produto) da nafta 
pesada e do querosene, e a reta ao fundo representa a curva P.E.V. do petróleo. 
A faixa compreendida entre os trinta e setenta % vaporizados da sempre sobre a 
reta e independe do grau de fracionamento. Os desvios dos cortes em relação à 
reta guia, compreendendo a parte inicial e final dos cortes dos produtos, são em 
função do fracionamento. 
O L/V é a relação, numa determinada região de fracionamento, do líquido 
descendente pelo vapor ascendente, como exemplifica a figura 27. 
 
 
Figura 27: Fracionamento em uma Seção da Torre Atmosférica. 
 
Essa figura mostra claramente duas regiões, uma imediatamente acima da 
seção, e outra imediatamente abaixo da mesma, sendo que cada uma tem seu 
respectivo L/V. 
 
O fracionamento, conforme visto no capítulo 4, é função do número de 
pratos teóricos da torre e do refluxo interno ao longo da torre. Como há limitação 
no número de pratos teóricos da torre, pois este já está definido, procura-se uma 
condição de L/V que proporcione o melhor fracionamento, fornecendo-se calor 
suficiente à carga ou reduzindo-se a pressão parcial dos hidrocarbonetos na 
região de flash. 
 
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Figura 28: L/V e o fracionamento. 
 
Na figura 28, se pode ver que efeito um aumento no L/V no corte entre a 
querosene e o diesel leve. Nota-se que, à medida que o L/V aumenta, o desvio em 
relação à curva do cru (PEV) diminui, ou seja, melhora o fracionamento, contudo 
será maior o volume de líquido que desce ao longo da torre (refluxo interno 
sobrevaporizado), assim aumentando o delta de pressão ao longo da torre. 
Levando essa condição ao extremo, chegaria um momento em que o nível de 
líquido de cada prato levaria a uma condição de atolamento, e no recheio a uma 
diminuição de sua eficiência (flooding). Assim, se percebe que só se chegaria a 
um fracionamento perfeito, com rendimento máximo dos produtos, se o número de 
pratos teóricos fosse infinito. Assim, a condição que está sendo perseguida é a de 
menor pressão. 
 
 
Figura 29: Torre de destilação / fracionamento. 
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Na figura 29 se encontra representado, à grosso modo, a eficiência de 
fracionamento em uma torre de destilação, onde se vê que nem todo o produto 
vaporizado é retirado da torre, uma fração do líquido vaporizado retorna ao longo 
da torre (refluxo interno - sobrevaporizado), e se soma ao líquido que não 
vaporizou na retirada de fundo. O problema enfrentado consiste em minimizar o 
sobrevaporizado sem comprometer a qualidade do diesel pesado e do diesel linha 
por conseqüência. 
 
7.2: Visão Geral do Programa Principal de Inferência da Torre 
Atmosférica 
 
O programa pode ser dividido em quatro seções bem distintas, cada uma 
com seu objetivo [ 11 ]: 
 
1. Criação das várias partes que compõem a coluna de destilação e seus 
produtos e definição de parâmetros que se mantém constantes; 
2. Inicialização das partes criadas na seção anterior e dos canais de 
comunicação do programa; 
3. Ligação entre as várias partes inicializadas na seção anterior; de acordo 
com a coluna que se deseja montar; 
4. Loop (repetição) principal do programa de inferência, onde são realizadas 
as leituras de valores do processo, as inferências, e a posterior escrita 
destes valores para o PI. O programa permanece nesta seção após sua 
primeira iteração. 
 
As seções citadas acima podem ser vistas em maiores detalhes nas seções 
7.2.1, 7.2.2, 7.2.3 e 7.2.4 respectivamente. 
Vale citar que, tanto a leitura de valores do programa, quanto à escrita de 
valores calculados, pode ser tanto diretamente do PI quanto de um arquivo texto. 
Essa funcionalidade foi incluída para permitir a realização com mais facilidade de 
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testes com o programa, se gerando um conjunto de entradas empírico e 
analisando as saídas fornecidas pelo programa. 
 
7.2.1: Declaração das Partes da Torre Atmosférica 
 
Inicialmente, são incluídas algumas bibliotecas padrões do sistema, e as 
declarações dos objetos que virão a serem usados no programa. 
A seguir, são definidos parâmetros constantes da torre, como área dos 
pratos e espaçamento entre eles, e fatores de perdas por radiação e correção de 
leitos. 
É declarada também uma variável