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Autora: Joana Lopes Borges
Orientadores: Fernando Luiz Pellegrini Pessoa, Eduardo Mach Queiroz
O hidrogênio presente nos processos de refino é proveniente de correntes de subprodutos, de processos consumidores de hidrogênio em menor pureza, de sua produção a partir de gás natural ou nafta e de sua importação de plantas de produção. Tradicionalmente, o hidrogênio encontra-se em excesso nas refinarias, uma vez que a quantidade produzida é sistematicamente superior à quantidade consumida.
Devido à crescente necessidade de utilização de hidrogênio em processos de tratamento e em novas tecnologias, bem como à redução de sua produção como consequência do processamento de gasolina com baixo teor de aromáticos, a suplementação de hidrogênio torna-se cada vez mais necessária. Para isso, a identificação de metas de mínimo consumo de hidrogênio em uma rede de distribuição é fundamental para estabelecer a mínima vazão requerida pela refinaria. Com esta análise, é possível obter informações quantitativas sobre a rede de distribuição e a localização de "gargalos" no processo.
Sendo assim, esta dissertação de mestrado teve como objetivo a apresentação do Diagrama de Fontes de Hidrogênio, uma nova metodologia de análise para cálculo da meta de mínimo consumo com síntese simultânea da rede. Esse procedimento é descrito em detalhes em um estudo de caso empregado na literatura por outros autores como forma de demonstrar a amplitude da ferramenta desenvolvida.
Os resultados são satisfatórios e, adicionalmente, a rede gerada pode ser facilmente evoluída para atender a restrições da planta. Outros estudos de caso foram realizados obtendo-se redução do consumo de hidrogênio em relação ao fluxograma base, dos custos (inclusive considerando a aquisição de purificadores) e da emissão de poluentes. Além disso, foi possível alcançar novas especificações de combustíveis atendendo à exigência ambiental utilizando um nível mínimo de investimento de capital.