MODELAGEM DE REATOR DE HIDROTRATAMENTO CATALÍTICO (HDT) COM FOCO EM HIDRODESSULFURIZAÇÃO (HDS) PARA UM SISTEMA SIMPLIFICADO EM PYTHON

Resumo

Com o aumento da produção de petróleo pesado e a crescente demanda por combustíveis mais limpos, tem-se a necessidade de tecnologias mais sustentáveis na indústria de refino, como o Hidrotratamento Catalítico (HDT). O HDT é um processo complexo que frequentemente requer simuladores de processos para sua modelagem e análise. No entanto, muitos simuladores disponíveis não atendem às exigências atuais devido à falta de flexibilidade para adaptar-se às condições específicas dos processos. Nesse cenário, o uso da programação surge como uma alternativa viável para superar essas limitações. O presente trabalho tem como objetivo desenvolver um modelo computacional customizado, que possa ser aplicado à simulação do HDT com foco na hidrodessulfurização (HDS), uma das principais reações envolvidas. Utilizando a linguagem de programação Python, o modelo matemático implementado é baseado nas abordagens de Korsten e Hoffman (1996) e Pereira Neto et al. (2020) para um reator trickle-bed. O modelo considera aspectos cruciais do processo, como as reações químicas e as trocas de massa entre as fases gasosa, líquida e sólida. Os resultados obtidos mostram boa concordância com os dados experimentais da literatura, com perfis detalhados de pressão parcial de H₂ e H₂S na fase gasosa, e a concentração de enxofre na fase líquida. Além disso, foram analisadas as concentrações de H₂ e H₂S tanto na fase líquida quanto na interface com a superfície catalítica. Esses resultados validam a eficácia do modelo desenvolvido, demonstrando sua precisão como uma ferramenta para a simulação e otimização do processo de hidrotratamento.