Dissertação
Detailed Modelling of Catalytic Partial Oxidation Processes : Ethylene Oxide Production EVALUATED
A dinâmica de fluidos tem sido o foco dos últimos desenvolvimentos na área da modelação de reatores. Pouca relevância tem sido atribuída à cinética das reações, que geralmente é simplificada. Esta abordagem tem previamente gerado bons resultados, porém é limitada, visto que inibe o progresso de inúmeras aplicações, nomeadamente dimensionamento, otimização e controlo de reatores. Esta dissertação utiliza a micro-cinética das reações intervenientes num processo catalítico de oxidação parcial para construir um modelo de reator universal. Ademais, uma melhor compreensão do mecanismo das reações, bem como o impacto de perturbações em certas variáveis, são especificados pela utilização de modelos de cinética detalhados. Um mecanismo micro-cinético para a epoxidação do etileno foi selecionado da literatura. A cinética deste modelo foi testada independentemente e em conjunto com um modelo de um reator multitubular de leito fixo na plataforma gPROMS. A capacidade preditiva do modelo foi aferida via análise de sensibilidade, com a seletividade e atividade do modelo como âmago da análise. Adicionalmente, os passos reacionais limitantes foram identificados, sendo posteriormente utilizados na etapa da estimativa de parâmetros. Dados experimentais fornecidos pela Petkim Petrokimya Holding A.Ș. permitiram a estimativa de certos parâmetros cinéticos, de modo a adaptar o modelo à indústria. A etapa final consistiu em averiguar possíveis extensões do modelo. Dois fenómenos predominantes na indústria de produção de oxido de etileno foram considerados: o efeito de modificadores e a desativação do catalisador. Uma expressão para a desativação foi incorporada no modelo e sugestões para integrar o efeito do modificador foram discutidas.
outubro 16, 2019, 15:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Henrique Aníbal Santos de Matos
Departamento de Engenharia Química (DEQ)
Professor Associado
