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Autor: Brenno Castrillon Menezes.
Orientador: Ricardo de Andrade Medronho
O aproveitamento energético dos gases de exaustão do processo de FCC trouxe um importante ganho em eficiência energética nos parques de refinaria por todo o mundo. Isso foi possível através da introdução do turboexpansor após o terceiro estágio de separação dos gases de exaustão provenientes do regenerador, o chamado flue gas.
Devido à sensibilidade do processo às mudanças nas diferenças de pressão que ocorrem ao longo do mesmo e de problemas no turboexpansor, um rápido e eficiente controle através da válvula main bypass, presente no sistema, se torna necessário. Entretanto, devido ao fluxo crítico que pode ocorrer no escoamento dos gases de exaustão através dessa válvula de controle, ocorrem problemas de vibração, ruído e erosão no sistema como um todo.
Nesse trabalho foram investigadas, através da fluidodinâmica computacional, as regiões da válvula e da sua tubulação nas quais ocorrem alto cisalhamento e erosão. Foi utilizada a geometria e condições de contorno do projeto do turboexpansor do FCC da RLAM. Os resultados obtidos podem ajudar no projeto de refratários e ligas metálicas para uma melhor proteção das paredes.
Foi encontrado também o perfil da variação da vazão mássica dos gases de exaustão com a abertura da válvula, uma vez que esta curva ajuda no controle do processo. Além disso, foi proposta, através de um elemento de perda de carga, uma alternativa para diminuição da erosão e do cisalhamento no sistema.