Este trabalho teve como objetivo a construção de um modelo de simulação rigoroso da unidade de Visbreaking da refinaria de Sines, utilizando o software Petro-Sim™. Este modelo deverá prever o desempenho da unidade em termos de rendimentos e propriedades de produtos, assim como a estabilidade do resíduo de visbreaker produzido, para diversos tipos de misturas de crudes que lhe serão fornecidos.
Para além da construção do modelo de simulação, este trabalho teve também como objetivo a construção da representação delta-base da unidade de VB para implementação no modelo de programação linear da Galp.
O modelo de simulação foi construído utilizando duas opções para a sua resolução, o método de cálculo da conversão máxima do visbreaker KBC 1985 e o método de cálculo mais recente, KBC 2005. De relembrar que o que difere entre os dois métodos são as propriedades da corrente de alimentação à unidade de VB que serão utilizadas nos cálculos. O método mais recente para o cálculo da conversão máxima requere o conhecimento dos teores de asfaltenos e de ceras na carga à unidade, enquanto que o modelo KBC 1985 apenas necessita do teor de asfaltenos e do BMCI.
O modelo de simulação da unidade de VB com o método KBC 1985 apresenta uma muito boa previsão da realidade no que diz respeito a rendimentos e propriedades dos produtos. O modelo de simulação com este método demonstra bastante sensibilidade à qualidade das cargas que lhe são alimentadas, ao contrário do que se sucede com o modelo de simulação simples da unidade de visbreaking utilizado pela Galp atualmente. No que diz respeito à estabilidade, as previsões do valor-p apresentam resultados bastante satisfatórios. O modelo de simulação é capaz de prever a estabilidade do RVB o que é crucial para a produção de VLSFO que irá iniciar-se no início de 2020. Note-iniciar-se que a previsão da estabilidade não é asiniciar-segurada pelo modelo de simulação que a Galp dispõe atualmente sendo que o novo modelo de simulação desenvolvido corresponde a uma melhoria muito relevante no conjunto dos modelos de simulação utilizados pela Galp.
Com o objetivo de verificar se com o método de cálculo KBC 2005 se obteriam resultados de rendimentos e propriedades com melhor aderência à realidade, o modelo de simulação foi resolvido utilizando este método de resolução. Obtêm-se previsões de rendimentos e propriedades dos produtos muito semelhantes às obtidas pelo modelo de simulação com o método KBC 1985. O método de resolução do modelo de simulação tem impacto nos valores de MVC e nas previsões do valor-p. Os valores de conversão máxima do visbreaker obtidos pelo modelo de simulação quando utiliza o método KBC 2005 encontram-se numa gama de valores mais ampla que os valores obtidos pelo método KBC 1985. No caso das previsões do valor-p, verifica-se que as previsões do modelo de simulação com o método KBC 2005 apresentam também um intervalo mais alargado de valores. Ao contrário do que sucedia utilizando o método KBC 1985, as previsões do valor-p, com o método KBC 2005 apresentam maior sensibilidade à
qualidade da carga e acompanham melhor a realidade. Este método apresenta uma melhoria na previsão do valor-p, relativamente ao método antigo.
Neste trabalho efetuou-se o desenvolvimento de uma estrutura delta-base, de forma a fornecer os dados da simulação ao modelo PL. Este tipo de estrutura é mais indicado para o novo modelo de simulação construído. A representação da estrutura delta-base na unidade de VB é inovadora na Galp, uma vez que até aqui a unidade de VB estava representada em estrutura modal.
Para gerar a representação delta-base, utilizou-se a ferramenta Linear Programming Utility do software Petro-Sim™, através da qual se obtêm os impactos que as variações nas propriedades da carga têm sobre determinadas propriedades dos produtos. Estes são os valores necessários à implementação dos modelos de simulação no modelo de programação linear.
A estrutura delta-base foi validada recorrendo à construção do modelo de representação linear que permitiu avaliar a qualidade da nova representação da unidade de VB no modelo PL da Galp. Os resultados obtidos pelos modelos de representação linear, realizados para os dois métodos de cálculo do MVC, são bastante satisfatórios. Ambos os modelos de representação linear, construídos a partir do modelo de simulação com o método KBC 1985 e com o KBC 2005, são robustos e reproduzem com desvios muito reduzidos as previsões do modelo de simulação com cada um dos métodos em Petro-Sim™, e são esses os resultados que se procuram num bom modelo de representação linear.
Através dos bons resultados obtidos pelos modelos de representação linear, a estrutura delta-base construída para implementação do modelo de simulação no modelo de programação linear é validada e considerada representativa da realidade. Esta estrutura é suficientemente robusta para ser implementada no modelo PL de forma a realizar boas otimizações na seleção de crudes tendo em vista a produção de VLSFO.
O modelo de simulação da unidade de VB com o método KBC 2005 faz boas previsões de rendimentos e propriedades dos produtos e a sua representação em delta-base será implementada no modelo PL, o qual representa o aparelho refinador da Galp. A implementação no modelo PL do novo modelo da unidade de VB permitirá uma seleção eficiente e otimizada dos crudes que maximizam a margem de refinação, assegurando a produção de VLSFO.
O modelo de simulação desenvolvido será utilizado na monitorização da operação da unidade de VB da refinaria de Sines e poderão, ainda, ser utilizados em estudos processuais de utilização de novas cargas e em troubleshooting.
No seguimento desta tese e como perspetiva de trabalho futuro, destaca-se a importância de monitorizar a performance do modelo de simulação aquando do início do processamento de cargas sweet para produção de VLSFO, prevista para o ínicio de 2020.
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