Gestão da rede de hidrogénio da Refinaria de Matosinhos

Abstract

Até há bem pouco tempo o hidrogénio não era considerado um elemento crucial nas refinarias, sendo por isso queimado juntamente com o fuel gás. Actualmente, o hidrogénio é considerado uma utilidade do processo e como tal deverá ser utilizado de forma eficiente. A procura crescente está também relacionada com as limitações ambientais exigidas bem como as especificações que os combustíveis devem apresentar, nomeadamente o teor de enxofre. Assim, torna-se necessário um melhor aproveitamento do hidrogénio presente na refinaria e como tal procede-se à gestão da rede de produção/distribuição/consumo do mesmo, dado ser um subproduto dos processos de refinação. Com tudo isto, a integração de processos tem sido a base de inúmeras metodologias sistemáticas que permitem identificar o ponto onde se poderá intervir. A gestão da rede de hidrogénio é baseada na metodologia pinch, que apresenta um procedimento que permite estabelecer a meta mínima de importação de hidrogénio à rede assim como localizar a corrente onde se pode aproveita-lo, e com isso reduzir os custos associados e obter novas especificações dos combustíveis. Esta dissertação de mestrado, teve como objectivo minimizar o hidrogénio presente no fuel gás da Refinaria de Matosinhos de forma a ser aproveitado na UN3700, unidade de hidrodessulfuração do gasóleo. Foi desenvolvida com base no trabalho proposto por Alves (1999), pois as correntes são consideradas em termos de qualidade (pureza em H2) e quantidade (caudal). Devido à existência de duas situações distintas nos resultados obtidos, concluise que para a situação em que se considera a corrente de reciclo, consegue-se obter uma percentagem de 55,21% de hidrogénio no fuel gás. Para a situação sem a corrente de reciclo é possível obter uma percentagem de 49,90%. Em ambas as situações será benéfico a ligação da UN1500 à UN1700 bem como do acumulador D- 4701 à UN1700.

Until recently hydrogen was not considered a crucial element in refineries and consequently it was burned along with the fuel gas. More recently Hydrogen has been become a useful element of the process and as such should be dealt with more efficiently. The growing demands are equally associated with restricted environmental limitations as well as fuel specifications, in particular the percentage of sulfur. It has thus become necessary to optimize the use of hydrogen existent in refinery. Consequently the whole production, distribution and consumption network requires adequate management and the approach to hydrogen as a byproduct of the refinement processes. This integration process has been the basis of countless systematic methodologies allowing accurate identification of intervention needs. The management of the hydrogen network is based on the pinch methodology and the procedure enabling management to establish the minimum goal of hydrogen import to the network as well as locate the current where it can be obtained allowing for significant associated cost reductions and obtaining new specifications of fuels. This master degree dissertation aims to minimize the amount of hydrogen present in fuel gas at the Matosinhos refinery making it available for better use in UN3700, diesel fuel desulfurization unit. This dissertation was based and developed on the work proposed by Alves (1999), as the currents are considered in terms of quality (purity in hydrogen) and in quantity (flow). Due to existence of two distinct results obtained we have concluded that, for the situation in which recycle stream is considered, it is possible to obtain a percentage of 55,21% of hydrogen in the fuel gas. For the situation that does not have a recycle stream, it is possible to obtain 49, 90%. In the both situations it would be beneficial to connect UN1500 to UN1700, and the accumulator D4701 to UN1700.