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Title in Portuguese: Modelagem e simulação da síntese de Fischer-Tropsch em reator tubular de leito fixo com catalisador de ferro
Title: Modeling and simulation of the synthesis of Fischer-Tropsch in tubular reactor of fixed stream bed with iron catalyser
Author: Barros Junior, Antonino Fontenelle
Advisor(s): Fernandes, Fabiano André Narciso
Keywords: Engenharia química
Reação de Fischer-Tropsch
Simulação
Issue Date: 20-Oct-2008
Citation: BARROS JÚNIOR, A. F. Modelagem e simulação da síntese de Fischer-Tropsch em reator tubular de leito fixo com catalisador de ferro. 108 f. 2008. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008.
Abstract in Portuguese: A necessidade de produção de combustíveis líquidos, principalmente diesel com baixos teores de enxofre para atender recentes legislações ambientais, impulsionou a pesquisa sobre a reação de síntese de Fischer-Tropsch (SFT), que utiliza a polimerização entre monóxido de carbono (CO) e hidrogênio (H2) em diversos tipos de reator e de catalisador. Foram realizadas várias simulações da reação de síntese de Fischer-Tropsch em reator tubular de leito fixo com catalisador de ferro avaliando-se o efeito de determinadas condições operacionais na distribuição de produtos, de acordo com o modelo desenvolvido para a distribuição das massas moleculares dos hidrocarbonetos formados. As condições operacionais foram avaliadas de modo favorecer a formação de diesel e graxa, que por sua vez podem ser craqueadas visando à produção de combustíveis líquidos. Um planejamento experimental e uma posterior análise estatística foram executados de forma a apontar as condições operacionais que mais influenciam na formação de produtos específicos como gasolina, diesel e graxas, assim como na conversão do gás de síntese em hidrocarbonetos. Os resultados obtidos mostraram a adequação da modelagem adotada com dados experimentais existentes na literatura
Abstract: In this work, a fixed-bed tubular reactor was modeled and simulated for the Fischer-Tropsch synthesis carried out using iron-based catalysts. The model has considered the fluid-dynamics of the fixed-bed reactor and the polymerization reaction of the Fischer-Trospch synthesis. Several simulations were carried out with the mathematical model to study the effects of the operating conditions on the product distribution and on the yield into hydrocarbons. The simulations were analyzed aiming the optimization of the system toward the production of diesel and wax fractions, which can be later cracked to produce a higher amount of liquid products. The simulations were carried out following a factorial design to identify the operating conditions that most influence the production of each specific product fraction, as gasoline, diesel and waxes, and in the yield of synthesis gas into hydrocarbon
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/15765
metadata.dc.type: Dissertação
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