Refino_do_Petroleo
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mais conhecidos são:

• Anéis de Raschig;
• Selas de Berl;

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• Selas Intalox;
• Anéis de Pall;
• IMTP.

Os dois primeiros são os recheios mais antigos, e vem sendo substituídos
gradualmente por recheios mais eficientes. A sela Intalox é uma versão mais nova
da sela de Berl. Os anéis de Pall são os recheios mais usados na destilação, pela
grande eficiência, flexibilidade e capacidade. Por fim, o IMTP (Intalox Metal Tower
Packing), patente da Norton, é considerado mais eficiente que os anéis de Pall.

Em relação aos recheios IMTP, eles apresentam seis tamanhos (15 ao 70),
sendo que o menor proporcionará uma maior eficiência e o maior obterá uma
maior capacidade e menor perda de carga.

Na figura 15 é mostrado o recheio randômico IMTP.

Figura 15: Recheio Randômico (IMTP).

3.4.2.2: Recheio Estruturado

Os recheios estruturados devem ser colocados na torre de uma forma
ordenada ou arrumada. Dividem-se entre os tradicionais e os de alta eficiência.

A diferença entre os dois é a baixa perda de carga que os de alta eficiência
causam, além da elevada taxa de transferência de massa. São recheios muito
caros.

Os recheios estruturados normalmente são denominados por um número
acrescido de X ou Y, por exemplo 250Y. O número representa a área do recheio,
enquanto a letra representa o ângulo (X = 30° e Y = 45°) da inclinação da

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corrugação do recheio. Na figura 16 é mostrado um exemplo de recheio
estruturado.

Figura 16: Recheio Estruturado.

3.4.3: Componentes e Seções da Coluna de Destilação Convencional

3.4.3.1: Componentes da Coluna

Na figura 17 observa-se os três componentes adicionais de uma coluna: o
condensador, o tambor de refluxo e o refervedor.

Figura 17: Esquema de uma Coluna de Destilação.

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O vapor que sai da coluna, pelo seu topo, é condensado total ou
parcialmente no condensador de topo. O condensado (junto com um eventual
vapor em caso de não totalidade na condensação) vai para o tambor de topo (ou
de refluxo). Parte do líquido frio retorna para a torre através de uma bomba,
passando a ser chamado de refluxo, sendo sua vazão controlada por uma válvula
que permite controlar a temperatura no topo da coluna. A outra parte do
condensado é o produto de topo, chamado de destilado.

O liquido que sai pelo fundo da coluna é enviado a um trocador de calor,
chamado de refervedor, onde ocorrerá vaporização de parte deste líquido. Os
vapores formados serão fonte de calor para a coluna, permitindo a revaporização
dos componentes mais leves dos líquidos que descem para a seção inferior, com
a conseqüente condensação dos componentes mais pesados desse vapor. A
parte não vaporizada constituirá o produto de fundo (resíduo).

3.4.3.2: Seções da Coluna de Destilação

A coluna de destilação pode ser dividida em três partes: zona de flash,
seção de absorção e seção de esgotamento.

A zona de flash é o ponto intermediário onde a carga da coluna é
introduzida, geralmente perto do meio da coluna. Esse ponto passa a dividir a
coluna, sendo que para cima dele fica a seção de absorção, e abaixo, a seção de
esgotamento.

A seção de absorção (também chamada de seção de enriquecimento ou de
retificação), tem como objetivo absorver os componentes mais pesados do vapor
que a atravessa, dessa maneira enriquecendo o vapor com componentes mais
leves.

A seção de esgotamento serve para remover os componentes leves do
líquido que desce da zona de flash. É a operação inversa da seção de absorção.

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3.4.4: Mecanismo de Funcionamento de uma Torre de Destilação
Convencional

Existem três caminhos possíveis para a carga que está entrando na torre,
de acordo com seu estado térmico:

1. Temperatura da carga � Ponto de Bolha : A carga, em estado líquido, desce
para o prato diretamente abaixo da entrada da carga (seção de
esgotamento), misturando-se com o refluxo interno que desce pela seção
de absorção.

2. Temperatura da carga � Ponto de Orvalho : A carga, em estado vapor, sobe
pela seção de retificação.

3. Ponto de Bolha < temperatura da carga> Ponto de Orvalho : A parte líquida
da carga, carga esta que se encontra parcialmente vaporizada, desce para
o prato superior da seção de esgotamento, enquanto o vapor sobe pela
seção de retificação, borbulhando no liquido desta seção.

Ao atravessar o líquido que se encontra em um prato superior ao seu, o
vapor (no seu ponto de orvalho), que está a uma temperatura maior e composição
diferente da do líquido, acaba por sofrer uma condensação preferencial de seus
componentes mais pesados (menos voláteis). Aliado a este fato, o calor liberado
por essa condensação acaba por promover a vaporização dos componentes mais
leves (mais voláteis) do líquido que chega neste prato vindo do prato superior.

Com isso, o vapor que abandona o prato, além de ter uma temperatura
menor, também tem uma maior concentração de componentes mais voláteis do
que o vapor que chega a este prato, pois o vapor que abandona o prato deixou
seus componentes menos voláteis no líquido deste prato, e retirou deste liquido
seus componentes mais voláteis.

Já o líquido que abandona este prato, além de ter uma temperatura maior,
também tem uma concentração maior de componentes menos voláteis do que o
líquido que esta chegando neste prato, pois ele recebe os componentes menos

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voláteis do vapor que borbulha por ele, além de perder seus componentes mais
voláteis para este mesmo vapor.

Por causa destas vaporizações e condensações que ocorrem por contato
direto entre o vapor e o líquido, é dito que existe uma troca de massa e calor entre
o líquido e o vapor que passam pela coluna de destilação.

Quanto mais alto na torre, mais frio se tornam os vapores, e mais
concentrados de componentes mais voláteis.

E quanto mais baixo na torre, mais quentes se tornam os líquidos, e mais
concentrados de componentes menos voláteis.

Destas afirmações acima, se chega à conclusão que o topo da torre é o
local onde existem as menores temperaturas e pressões do sistema, além da
maior concentração de componentes mais voláteis, enquanto o fundo da torre é o
local onde se encontram as maiores temperaturas e pressões, e a maior
concentração de componentes menos voláteis.

O refluxo externo, gerado da condensação de parte dos vapores
provenientes do topo da torre, acaba por gerar o refluxo interno da torre, que
desce de prato a prato, e acaba por ajudar a remover os compostos pesados do
vapor que esta subindo pela torre, melhorando o fracionamento na seção de
absorção.

Já na seção de esgotamento, acontece o contrário, onde quanto mais vapor
subir pelo fundo, melhor a remoção dos componentes leves presentes desta
seção.

3.5: Conclusões do Capítulo

Este capítulo tratou dos fundamentos e princípios da destilação atmosférica,
e também abordou os diferentes tipos de destilação, além de detalhar as principais
partes e o mecanismo de funcionamento de uma torre de destilação atmosférica.

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Capítulo 4: Curvas de Destilação e Nível de
Fracionamento

4.1: Curvas de Destilação

O petróleo é uma mistura complexa, formado por muitos componentes, em
sua maioria hidrocarbonetos, pelo que não é possível identificar ou determinar a
composição de cada componente puro.

Mas para se executar projetos e otimizações de unidades, é necessário se
obter uma caracterização dos componentes do petróleo, através de métodos
indiretos, baseados em propriedades médias e/ou empiricamente determinados.
Desta premissa, surgem os vários ensaios realizados em laboratório, visando
levantar curvas de destilação.

Vale lembrar que a destilação não visa obter produtos com uma
composição definida em termos de componentes, sendo que na maioria das vezes
os produtos são uma mistura complexa de hidrocarbonetos (frações do petróleo).

Com o objetivo de se avaliar o fracionamento entre os diversos produtos
e/ou seções de uma torre, utilizam-se as curvas de destilação destes