Refino_do_Petroleo
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Refino_do_Petroleo


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global para receber o tempo de 
amostragem. 
Em seguida declaram-se os produtos e as suas respectivas características 
de entrada, e são realizados os cálculos de algumas propriedades deles (sendo 
mostradas na seção 7.3 quais propriedades). No caso da torre atualmente 
montada, as frações são: Nafta Pesada, Querosene, Diesel Leve, Diesel Pesado, 
RCS, RAT (Resíduo Atmosférico), LCO, e o Blend do Diesel. 
Do blend do diesel participam as frações NP, QR, DL, DP e LCO. 
Depois são declarados os refluxos circulantes, que no caso da torre atual 
são: refluxo circulante superior, intermediário e de fundo. 
Então são declarados os leitos (hidráulica), que são pratos e recheios 
superiores e inferiores. Finalizando, são declaradas as seções da coluna 
atmosférica, que na coluna atual são: seção de topo, de RCS, de QR, de DL, de 
DP e de Fundo. 
Após a etapa previamente descrita, se entra no propriamente dito programa 
principal, dentro da main(), e na etapa de inicialização. 
 
7.2.2: Inicialização das Partes da Torre Atmosférica 
 
Primeiramente, é inicializado o tempo de amostragem, também chamado de 
tempo de scan. 
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Depois, são inicializados os produtos, com estes recebendo valores para: 
limites máximos e mínimos de vazão, porcentagens de vaporização e as 
constantes de tempo dos filtros dinâmicos. 
Posteriormente se inicializam as seções, com estas recebendo valores 
para: limites máximos de temperatura de entrada e saída da seção e constantes 
de tempo dos filtros dinâmicos. 
Dá-se a continuação da inicialização dos refluxos circulantes, sendo 
fornecido aos refluxos constantes de tempo dos filtros dinâmicos. 
Por fim, são inicializados os streams (canais) de entrada e saída do 
programa, e a variável de controle do loop. 
 
7.2.3: Ligação das Partes da Torre Atmosférica 
 
A seguinte etapa consiste na ligação dos componentes da coluna 
atmosférica, iniciando pelos produtos. Os produtos são ligados entre si, e a uma 
seção da coluna, figura 30: 
 
 
Figura 30: Ligação dos Produtos. 
 
Depois é realizada a ligação entre as seções, entre si, com os produtos 
retirados das seções, e com leitos, figura 31, conforme segue: 
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Figura 31: Ligação das Seções. 
 
E finalizando as ligações, são realizadas as ligações entre os refluxos 
circulantes e seus respectivos produtos que os compõe, figura 32, conforme 
segue: 
 
 
Figura 32: Ligação dos Refluxos. 
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Finalmente se entra no loop principal do programa, que é mostrado em 
detalhes na seção seguinte. 
7.2.4: Loop Principal do Programa de Inferência 
 
Nesta seção, o programa chama três grandes funções, descritas a seguir: 
 
1. Lê os Dados, que carrega para o programa de inferência os valores das 
variáveis referenciadas pelos tags do PI [ 10 ]. Há também a opção do 
programa ler diretamente de um arquivo texto, função útil para a realização 
de testes e calibrações do programa [ 12 ]; 
2. Calcula a Torre, onde o programa de inferência, utilizando os dados que 
foram carregados durante a etapa de inicialização e os dados carregados 
no passo um, calcula os valores das variáveis de saída [ 10 ]; 
3. Escreve os Resultados, último passo do loop, onde os valores calculados 
no passo dois são escritos num canal (stream) de saída, podendo ser ele 
um arquivo texto ou diretamente no PI, de acordo com o desejo do usuário. 
 
O programa repete estes três passos indefinidamente. 
Estas três grandes funções são vistas de uma maneira mais detalhada nas 
seções 7.5, 7.6 e 7.7, respectivamente Lê Dados, Calcula a Torre e Escreve 
Resultados. 
 
7.3: A Função que Calcula as Propriedades 
 
Quando o produto é instanciado no início do programa, ele chama a função 
Calcula Propriedades, que por usa vez chama outras quatros funções [ 10 ]: 
 
1. Calcula d20, no caso a densidade aa 20/4; 
2. Calcula MW, no caso o peso molecular; 
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3. Calcula Propriedades Críticas, no caso temperatura e pressão crítica, e o 
fator acêntrico e o Hfv/R; 
4. Calcula CP, no caso as constantes para a entalpia da fração. 
 
7.4: Filtros e Wegstein 
 
São duas classes auxiliares utilizadas inúmeras vezes no programa de 
inferência. 
A função chamada filtro nada mais é do que um filtro de primeira ordem 
(passa baixa). Serve para atenuar o resultado de mudanças bruscas das variáveis 
da unidade, e também ruídos nas mesmas. 
A função chamada Wegstein serve para acelerar a convergência de uma 
função, similar ao método elaborado por Newton. 
 
7.5: Visão Mais Detalhada da Função Lê Dados Pertencente ao 
Loop Principal 
 
É lida pela função a vazão volumétrica (e desta calculada a vazão mássica) 
dos produtos da torre. 
Para o LCO (que não provém da torre) é lido a densidade 20/4 e toda sua 
curva de destilação ASTM. 
Depois é lido o fator KW do Diesel, e caso ele seja aceito é utilizado, caso 
contrário, um valor padrão é utilizado. Os demais produtos têm seu KW igualado 
ao do Diesel. 
E então, passam a serem lidos dados das seções, como: vazão do refluxo 
de topo, pressão e temperaturas de entrada e saída da seção. 
Por fim, são lidas vazões e temperaturas para os refluxos circulantes. 
 
 
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7.6: Visão Mais Detalhada da Função Calcula Torre Pertencente 
ao Loop Principal 
 
Esta função acaba por ser o núcleo do programa inferidor, sendo dela que 
todas as inferências são feitas, e todos os cálculos de como os valores lidos 
afetam a coluna. 
Pode se dividir esta grande função de calcular a torre em quatro grandes 
partes, sendo elas [ 10 ]: 
 
\u2022 O cálculo de vapor das seções, que tem como objetivo calcular as vazões 
de vapor das seções; 
\u2022 O cálculo de toda a torre, que tem como objetivo calcular as vazões e 
propriedades internas de cada seção; 
\u2022 A inferência da qualidade dos produtos, que tem como objetivo calcular a 
curva de destilação ASTM de cada produto, além do fulgor e congelamento 
para o querosene; 
\u2022 O cálculo da densidade do RCS. 
 
7.7: Visão Mais Detalhada da Função Escreve Resultados 
Pertencente ao Loop Principal 
 
Inicialmente, a função Escreve Resultados confere se o canal (stream) de 
escrita esta aberto, para então começar a escrever os resultados. 
A primeira coisa a ser escrita pela função são resultados referentes às 
seções, como: calor retirado na seção, pressão, temperatura corrigida para um 
ATM, relação L/V, capacidade dos leitos e vazão do líquido que sai da seção. 
Finalizando, são escritos pela função resultados referentes aos produtos, 
como: curva de destilação ASTM, densidade 20/4, e especificamente para o 
querosene seu ponto de congelamento e fulgor. 
 
 
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7.8: Funções Importantes Utilizadas Pela Função Calcula Torre 
 
Na parte chamada cálculo de toda a torre, as seguintes funções são utilizadas: 
 
\u2022 Função Entalpia, que calcula a entalpia de uma fração de petróleo, 
utilizando o método de Victor Rice para desvio entálpico e do API data book 
para a entalpia de liquido e gás; 
\u2022 Função Tatm, que corrige uma temperatura para pressão atmosférica, 
quando fornecido um par, temperatura e pressão. A função utiliza a 
equação de Clausius/Clayperon; 
\u2022 Funções Densidade Líquida e Densidade Vapor, que calculam 
respectivamente a densidade líquida e vapor de uma fração de petróleo; 
\u2022 Função Calor, que calcula a carga térmica de uma corrente de petróleo; 
\u2022 Função QVap, que calcula o calor trocado pelo vapor d\u2019água na seção; 
\u2022 Função Calcula KW, que calcula o fator de caracterização Watson de uma 
fração de petróleo. 
 
Na parte de inferência da qualidade dos produtos, as seguintes funções são 
utilizadas: 
 
\u2022 Função Calcula T30 ASTM, que serve para calcular a temperatura 
correspondente a 30% de vaporização dos produtos; 
\u2022 Função Índice, que retorna o índice correspondente a uma porcentagem de 
vaporização do produto; 
\u2022 Função Vap, que através de interpolação, retorna uma porcentagem de 
vaporização correspondente a uma temperatura ASTM; 
\u2022 Função Calcula Slope, que calcula a inclinação ASTM da vazão pela 
temperatura; 
\u2022 Função Calcula