Modelamiento y simulación de un reactor de hidro desulfuración usando la teoría de doble película

Abstract

En este trabajo se realizó el planteamiento y solución del modelo matemático para la hidrodesulfuración (HDS) de diferentes fracciones de crudo utilizando la teoría de doble película. Como objetivos adicionales se tiene la determinación de las correlaciones adecuadas y el diseño del método de cálculo numérico general para diferentes fracciones de petróleo. El desarrollo del trabajo, comenzó con la identificación de los diferentes modelos matemáticos propuestos en estudios previos, sobre la HDS; esto permitió escoger el modelo matemático heterogéneo basado en la teoría de doble película y un tipo de expresión de velocidad de reacción general, que se pudiera ajustar a diferentes casos en el hidrotratamiento de combustibles. Una vez seleccionada la cinética y el modelo matemático, la simulación para la hidrodesulfuración de un reactor de lecho escurrido (trickle-bed) a condiciones isotérmicas e isobáricas tomó lugar mediante el planteamiento de un sistema DAE. Este sistema compuesto por ecuaciones algebraicas y diferenciales, representaron los balances de masa, el cálculo de parámetros y las diferentes condiciones de operación del reactor. El sistema DAE se resolvió utilizando el solver ode15s de MATLAB, junto a la aplicación del comando odeset que modifica el solver. La validación del modelo fue realizada con los datos presentados por Korsten y Hoffmann [1]