TROCADORES DE CALOR

APLICABILIDADE DO TROCADOR DE CALOR NA PRODUÇÃO DO PETRÓLEO

Macaé - RJ

Dez/2014

FACULDADE SALESIANA MARIA AUXILIADORA

CURSO DE ENGENHARIA DE QUÍMICA

Por

THIAGO DA SILVA PORTO

APLICABILIDADE DO TROCADOR DE CALOR NA PRODUÇÃO DO PETRÓLEO

Monografia apresentada ao Curso de Graduação, em Engenharia de Química, da Faculdade Salesiana Maria Auxiliadora, como requisito parcial à obtenção do título de Bacharel em Engenharia de Química.

Orientador: Prof. MSc. Orlandeberg Silva

Macaé - Rj

Dez/2014

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO 04

1.1 SITUAÇÃO PROBLEMA 05

1.2 HIPÓTESE 05

1.3 OBJETIVO GERAL 06

1.4 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 3

1.5 JUSTIFICATIVA 3

1.6 MEIOS 3

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 3

1 INTRODUÇÃO

Trocadores de calor são dispositivos que permitem a troca de calor entre dois fluidos que estão a diferentes temperaturas. Na indústria petrolífera, são utilizados para a quebra de emulsões entre o petróleo e água, resfriamento de gases advindos de um processo de compressão, condensação e aquecimento de mistura em uma torre de destilação (SANT’ANNA, 2005).

Os trocadores podem ser classificados pelo tipo de serviço que realizam dentro de um processo cuja referência é o fluido principal. (ARAÚJO, 2002). Dentro dessa classificação, em uma refinaria de petróleo, incluem-se os trocadores/recuperadores, condensadores, resfriadores e aquecedores (REIS, 2002). De acordo com as características construtivas do trocador, ele, também, pode ser classificado como duplo tubo, casco e tubo, tampa flutuante e de tubos em U (ESSEL, SD; REIS, 2002).

A escolha do fluido não possui regras pré-estabalecidas, uma vez que o permutador está projetado para receber determinados líquidos no tubo e no casco (REIS, 2002).

A eficiência de um trocador está relacionado a higiene do tubos, pois durante o processo operacional há deposição de diversos tipos de detritos e incrustação que por sua vez prejudicam as trocas de calor bem como queda na pressão do fluido (REIS, 2002).

1.1 SITUAÇÃO PROBLEMA

O ponto de partida para o projeto térmico de um trocador de calor está exatamente em se determinar as condições de processo as quais estará submetido o trocador (ESSEL, SD).

Os trocadores de calor são designados por termos correspondentes às modificações que realizam nas condições de temperatura ou estado físico do fluido de processo. No caso de o equipamento operar com dois fluidos de processo, prevalece se possível, a designação correspondente ao serviço mais importante (GANGHIS, SD).

As temperaturas de operação dos fluidos são determinadas pelo projetista no qual se incumbe a responsabilidade da operação (ESSEL, SD). No caso do fluido principal, as condições de vazão e temperaturas de entrada e saída são perfeitamente definidas pelo processo, todavia a condição de operação do fluido refrigerante depende de outros fatores. O exemplo da água, em que a temperatura de entrada depende da disponibilidade, seja proveniente de fontes naturais ou de torres de resfriamento (ESSEL, SD). Em relação à temperatura de saída existe o problema de corrosão nos materiais utilizados nos trocadores ou a capacidade de instalação das torres de resfriamento que não permitem uma temperatura elevada na saída (ESSEL, SD).

A deposição e o acúmulo de materiais não desejados, como,