Modelagem e Simulação de um Reator de Hidrotratamento de Nafta

Os processos de hidrotratamento representam etapas fundamentais no refino de petróleo, responsáveis pela remoção de contaminantes como enxofre, nitrogênio, oxigênio, halogênios e metais. As reações de hidrotratamento ocorrem com a passagem da carga contaminada através de um reator com partículas de catalisador sólido, em geral na configuração de leito fixo, caracterizando um sistema heterogêneo de escoamento em meio poroso. O presente trabalho apresenta a modelagem e simulação de um reator de hidrotratamento de nafta, cujo principal contaminante é o enxofre. Elaborou-se um modelo de dispersão axial, unidimensional e pseudo-homogêneo. Tiofeno e benzotiofeno foram selecionados como compostos modelo para verificar a conversão dos compostos contaminados com enxofre na nafta sob diferentes condições operacionais. Utilizou-se o método dos volumes finitos para solucionar o sistema de equações diferenciais resultante da modelagem. Verificou-se que a remoção de enxofre da nafta ocorreu quase totalmente no início do reator, em ambas as simulações com tiofeno e benzotiofeno. A análise de sensibilidade em relação à concentração de contaminante na carga demonstrou que não há aumento significativo da temperatura no reator para concentrações usuais de contaminante. Ainda, a reação do benzotiofeno sofreu maior efeito de inibição que a reação do tiofeno.