Tabela 2. Dados econômicos Tabela 3. Casos estudados Tabela 4. Quadro comparativo das soluções obtidas Figura 1 – Esquema da solução ótima, segundo os critérios de Média das Reduções. Conclusão A otimização de redes de água usando técnicas de otimização via programação matemática mostrou-se eficiente e adequada para obter propostas de reuso. O modelo proposto gerou boas soluções e evidenciou a necessidade de também otimizar o custo. Agradecimentos Este trabalho foi realizado com o apoio financeiro da ANP e da FINEP, através do Programa de Recursos Humanos da ANP para o Setor de Petróleo e Gás Natural – PRH09-ANP/MME/MCT. Dados do Autor Mestre em Engenharia Química pela UFSC. Contato: Objetivos O objetivo do presente trabalho é apresentar um modelo matemático de reuso de água que trata as operações como unidades de transferência de massa de vazão variável e visa reduzir a captação de água bruta, geração de efluentes e custos envolvidos com as redes de água de uma refinaria de petróleo, através do reuso e/ou reciclo de correntes de efluentes aquosos. Metodologia O modelo matemático segue as restrições criadas pelos balanços de massa de água e dos contaminantes nas correntes. Como tratou-se as operações como unidades de transferência de massa, sem fixar a vazão requerida pela unidade de envio, algumas restrições que possibilitam esta condição devem ser adicionadas: (1) Esta restrição representa a correção/atualização dos parâmetros das correntes de reuso. (2) (3) Foram utilizadas três funções objetivo no modelo proposto: Minimização do consumo de água Minimização do custo operacional Minimização do custo total Resultados Aplicou-se o modelo proposto à rede de água de uma refinaria de petróleo estudada por Wang e Smith (1994). Tabela 1. Dados das operações da rede de água. Além das operações envolvidas, existe a possibilidade de usar um processo regenerativo (stripper) que remove 99,9% de H2S. ESTUDO DE REDES DE ÁGUA ATRAVÉS DE MODELOS DE UNIDADES DE TRANSFERÊNCIA DE MASSA DE VAZÕES VARIÁVEIS 256_05 Faria, Débora C.; Guelli U. Souza, Selene M.; Ulson de Souza; Antonio A. UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Universitário LABSIN – Laboratório de Simulação Numérica de Sistemas Químicos LABMASSA – Laboratório de Transferência de Massa Caixa Postal 476, , Florianópolis/SC OperaçãoVazãoContaminanteC entrada (ppm)C saída (ppm) (Kg/h) 1 Destilação a vapor 45t/h (A) HC0150,675 (B) H 2 S (C) Sais0351,575 2 HDS 34t/h (A) HC201203,4 (B) H 2 S ,8 (C) Sais451804,59 3 Dessalinizaçã o 56t/h (A) HC ,6 (B) H 2 S20451,4 (C) Sais ,8 Caso Vazão (t/h) água ($/ano) Operação ($/ano) Investiment o ($/ano) Custo total ($/ano) Reduçõe s Atua l 133, , , , , , , , , ,5119,34% 2110, , , , ,0626,74% 3109, , , , ,4227,12% 455, , , , ,3037,23% 555, , , , ,1238,67% 655, , , , ,1 2 38,67% 1Sem regenerador e uma fonte isenta de contaminantes. Mínimo consumo. 2 Sem regenerador e duas fontes (Gomes, 2002): uma de concentração nula ($0,3/t) e outra com 25ppm para todos os contaminantes ($0,03/t). Mínimo custo de água. 3Idem ao CASO 2, porém minimizando o custo total. 4Com regenerador, uma fonte isenta de contaminantes e mínimo consumo. 5Idem ao CASO 4, porém minimizando o custo operacional. 6Idem ao CASO 4, porém minimizando o custo total. Tratament o final($/h) Investiment o TF($) Operaçã o h/ano Depreciaçã o %ano Investimento Stripper ($) Operação Stripper ($/h) 1,0067*f34200*f^0,786000,116800*fr^0,71*fr