DESENVOLVIMENTO DE UM PROGRAMA PARA SIMULAÇÃO DE REATOR PFR E ESTIMAÇÃO DE PARÂMETROS CINÉTICOS:  UMA ABORDAGEM VOLTADA ÀS REAÇÕES DE HIDRODESSULFURIZAÇÃO SIMULTÂNEA DE DIBENZOTIOFENO E 4,6-DIMETILDIBENZOTIOFENO COM CATALISADOR NIMOP/AL2O3

Thalya Busato Beltrame; Mônica Antunes Pereira da Silva; iuri s v segtovich; Vítor de Morais Sermoud

Título do Trabalho

DESENVOLVIMENTO DE UM PROGRAMA PARA SIMULAÇÃO DE REATOR PFR E ESTIMAÇÃO DE PARÂMETROS CINÉTICOS: UMA ABORDAGEM VOLTADA ÀS REAÇÕES DE HIDRODESSULFURIZAÇÃO SIMULTÂNEA DE DIBENZOTIOFENO E 4,6-DIMETILDIBENZOTIOFENO COM CATALISADOR NIMOP/AL2O3

Autores

Thalya Busato Beltrame
Mônica Antunes Pereira da Silva
iuri s v segtovich
Vítor de Morais Sermoud

Modalidade

Resumo apresentação oral padrão

Área temática

Centro de Tecnologia (CT)/Engenharia Química

Data de Publicação

22/03/2021

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

Português

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/jgmictac/316853-desenvolvimento-de-um-programa-para-simulacao-de-reator-pfr-e-estimacao-de-parametros-cineticos---uma-abordagem-v

ISBN

978-65-5941-128-3

Palavras-Chave

hidrodessulfurização, modelagem, estimação de parâmetros, reparametrização

Resumo

Devido às habituais preocupações acerca dos impactos ambientais causados pela emissão de poluentes, as especificações dos combustíveis fósseis têm se tornado progressivamente mais rigorosas, especialmente no que diz respeito ao teor de enxofre no óleo diesel. Nesse aspecto, o processo de hidrodessulfurização (HDS) profunda tem um papel importante na obtenção de combustíveis limpos, o que justifica o crescente interesse pela avaliação de catalisadores e simulação de reatores de processos dessa categoria. Este trabalho, portanto, teve por objetivo o desenvolvimento de um código computacional para simulação de um reator PFR e estimação de parâmetros cinéticos das reações de HDS simultânea de dibenzotiofeno (DBT) e 4,6-dimetildibenzotiofeno (4,6-DMDBT), utilizando catalisador NiMoP/Al2O3. Essa implementação foi feita em Python e os dados experimentais utilizados foram retirados da literatura (MAGALHÃES, 2019). A estimação foi feita utilizando a função objetivo de mínimos quadrados ponderados, cuja minimização foi realizada pelo método heurístico de Enxame de Partícula (PSO), seguido do método de Gauss-Newton. Uma análise estatística rigorosa dos modelos de lei de potências estudados e uma discussão a respeito das incertezas experimentais, paramétricas e de predição foram realizadas, a fim de determinar o quão bem os dados conseguem ser representados. Para isso, foram realizados os testes de Chi2 (chi-quadrado) e F-Fisher, o cálculo do coeficiente de correlação, bem como o método de propagação de erro linear nos parâmetros (SCHWAAB e PINTO, 2007). Baseado em conhecimento prévio das reações preferenciais das moléculas-modelo, cinco modelos foram estudados: (1) HDS do DBT via rota de dessulfurização direta (DDS) e hidrogenação prévia (HID); (2) HDS do 4,6-DMDBT via rota de HID; (3) e (4) HDS do DBT e do 4,6-DMDBT considerando apenas a concentração de enxofre total, respectivamente; e (5) HDS do DBT e 4,6-DMDBT considerando apenas a concentração global de enxofre total. Além disso, foram investigadas as influências da técnica de reparametrização da equação de Arrhenius e da utilização da temperatura e concentração de hidrogênio de referência ótimas na redução da correlação paramétrica (SCHWAAB e PINTO, 2008). Quanto a isso, foi constatado que de fato diminuem consideravelmente a correlação paramétrica, especialmente entre o fator pré-exponenciais (k0) e a energia de ativação aparente (Ea). A região de confiança de verossimilhança para esse par de parâmetros consiste em uma superfície estreita e ligeiramente curva. Quanto à adequação dos modelos aos dados experimentais, apenas o modelo 4 utilizando a reparametrização e as propriedades de referências otimizadas foi validado pelo teste de chi-quadrado. As ordens de reação em relação ao hidrogênio obtidas nos modelos 3 e 4 foram, respectivamente, negativas e positivas, o que indica que outra modelagem deve ser avaliada, como a de Langmuir-Hinshelwood. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS MAGALHÃES, B. C. Avaliação cinética da hidrodessulfurização simultânea de dibenzotiofeno e 4,6-dimetildibenzotiofeno e inibição por compostos nitrogenados. 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos) - Escola de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2019. SCHWAAB, M.; PINTO, J.C. Análise de Dados Experimentais I: Fundamentos de Estatística e Estimação de Parâmetros. Primeira edição. Rio de Janeiro: E-papers, 2007. 462 p. (Escola Piloto em Engenharia Química, v.1). SCHWAAB, M.; PINTO, J. C. “Optimum reparameterization of power function models”. Chemical Engineering Science, 2008, v. 63, n. 18, p. 4631–4635.

Título do Evento: XLII Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural (JICTAC 2020 - Edição Especial) - Evento UFRJ
Título dos Anais do Evento: Anais da Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

BELTRAME, Thalya Busato et al.. DESENVOLVIMENTO DE UM PROGRAMA PARA SIMULAÇÃO DE REATOR PFR E ESTIMAÇÃO DE PARÂMETROS CINÉTICOS: UMA ABORDAGEM VOLTADA ÀS REAÇÕES DE HIDRODESSULFURIZAÇÃO SIMULTÂNEA DE DIBENZOTIOFENO E 4,6-DIMETILDIBENZOTIOFENO COM CATALISADOR NIMOP/AL2O3.. In: Anais da Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural. Anais...Rio de Janeiro(RJ) UFRJ, 2021. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/jgmictac/316853-DESENVOLVIMENTO-DE-UM-PROGRAMA-PARA-SIMULACAO-DE-REATOR-PFR-E-ESTIMACAO-DE-PARAMETROS-CINETICOS---UMA-ABORDAGEM-V. Acesso em: 16/06/2025