Implementação de um modelo computacional para estudo do processo Fischer-Tropsch em reator de leito de lama

This work aims at the implementation and adaptation of a computational model for the study of the Fischer-Tropsch reaction in a slurry bed reactor from synthesis gas (CO+H2) for the selective production of hydrocarbons (CnHm), with emphasis on evaluation of the influence of operating conditions on the distribution of products formed during the reaction.The present model takes into account effects of rigorous phase equilibrium in a reactive flash drum, a detailed kinetic model able of predicting the formation of each chemical species of the reaction system, as well as control loops of the process variables for pressure and level of slurry phase. As a result, a system of Differential Algebraic Equations was solved using the computational code DASSL (Petzold, 1982). The consistent initialization for the problem was based on phase equilibrium formed by the existing components in the reactor. In addition, the index of the system was reduced to 1 by the introduction of control laws that govern the output of the reactor products. The results were compared qualitatively with experimental data collected in the Fischer-Tropsch Synthesis plant installed at Laboratório de Processamento de Gás - CTGÁS-ER-Natal/RN

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

O presente trabalho tem como objetivo a implementação e adaptação de um modelo computacional de equilíbrio de fases visando o estudo do processo Fischer- Tropsch em reator leito de lama a partir de gás de síntese (CO + H2) para a produção seletiva de hidrocarbonetos (CnHm), com ênfase na avaliação da influência das condições operacionais sobre a distribuição dos produtos formados durante a reação. O modelo em questão leva em conta efeitos do equilíbrio de fases de modo rigoroso num tambor flash reativo, uma cinética detalhada que prevê a formação de cada componente do sistema reacional, bem como malhas de controle do processo para as variáveis pressão e nível da fase lama. O sistema de equações obtido é do tipo Algébrico Diferencial, e foi resolvido utilizando-se o código computacional DASSL (Petzold, 1982). A inicialização consistente do sistema de equações foi feita com base na condição de equilíbrio de fases inicial formado pelos componentes já existentes no reator, sendo o índice do sistema reduzido a 1 pela introdução das leis de controle que regem a saída de produtos do reator. Os resultados obtidos foram comparados qualitativamente com os dados experimentais coletados na planta de síntese de Fischer- Tropsch instalada no Laboratório de Processamento de Gás do CTGÁS-ER em Natal/RN