Enriquecimento com oxigênio

 

Enriquecimento com oxigênio - Processo FCC

Em principio, os processos de combustão retiram do ar o oxigênio necessário para a queima. Utilizar oxigênio para enriquecimento da atmosfera da unidade de cracking catalítico (FCCU) é uma opção rentável, comparada com as alternativas que requerem grandes investimentos. A aplicação de oxigênio para enriquecimento é uma opção válida quando os sopradores de ar estão com limitações ou quando a limitação está relacionada à velocidade do gás no regenerador. Esta alternativa também é útil quando há variações nas estações ou na alimentação da unidade.

As vantagens obtidas com a aplicação do oxigênio são: aumento da capacidade do regenerador, possibilidade de aumentar a conversão do processo para uma dada alimentação, aumento da performance do manuseio quando houver maior formação de coque e maior facilidade para lidar com as mudanças na composição de alimentação.

 

Enriquecimento com oxigênio - Processo CLAUS

Normalmente, o gás proveniente das refinarias, plantas de processamento de gás natural e plantas de gaseificação contém ácido sulfídrico (H₂S) e outros compostos que requerem um processamento posterior. Estas correntes são tratadas, em sua grande maioria, em uma unidade de recuperação de enxofre.

Como este processo requer menores investimentos, a aplicação de oxigênio no enriquecimento do processo CLAUS pode ser uma alternativa viável, considerando: um aumento de produção com a conseqüente necessidade de aumentar a capacidade do processo, aumento do conteúdo de enxofre no carregamento do processo ou devido a razões ambientais ou legais.

 

Enriquecimento com oxigênio - Caldeiras de recuperação: TOMLOX®

Com TOMLOX^® (patentes concedidas) são obtidas melhorias nas características de combustão do forno – maior capacidade de emissão e mistura – mediante redução da quantidade de nitrogênio fornecido pelo ar de combustão e substituição deste ar por oxigênio. TOMLOX^® provê diminuição do volume total de oxigênio fornecido e redução do gás combustível e das cargas mortas no forno baixo. A taxa de combustão aumenta significativamente em função da diminuição da estequiometria do oxigênio e da manutenção da temperatura de combustão.

Devido à baixa velocidade com que o gás ascende, reduz-se a transferência e uma quantidade maior de licor negro pode ser processada.

Esta nova tecnologia - de baixo investimento - foi introduzida e testada pelo período de um ano na empresa Stora Enso Norrsundet, na Suécia. Foram comprovados os seguintes benefícios:

• Aumento da capacidade de queima do licor (de forma segura).
• Aumento de produção de polpa adicional com altas margens (sendo a caldeira um equipamento que cause restrição – gargalo – no processo).
• Aumento da vida útil das caldeiras de recuperação (prorroga a necessidade de investir em novas caldeiras de recuperação).
• Aumento do tempo entre as lavagens, apesar da maior capacidade.
• Curto período para implantação (quatro meses entre a decisão e o inicio do processo).
• Uso da tecnologia somente quando necessário.
• Maior reatividade e controle, com melhoria nas emissões do ar.
• Maior eficiência térmica em função do menor fluxo de gás combustível e níveis de ar em excesso.
• Maior transferência de calor no forno e gás de saída com menor temperatura devido à maior emissividade.

 

Enriquecimento com oxigênio - Fornos de cal: adição de oxigênio

A capacidade de produção de um forno de cal pode ser incrementada com a utilização de oxigênio. O aumento da capacidade, que pode chegar a 30%, permite que sejam postergados os investimentos para atingir uma maior capacidade. A alternativa de adquirir mais cal e despejar o excedente de lama é custosa.
Pode-se, adicionalmente, obter uma economia com o combustível da ordem de 30% por tonelada de cal, que deverá ser somada aos benefícios já mencionados com a adição do oxigênio. A considerável economia com o combustível pode, em alguns casos, tornar rentável o oxigênio adicionado, mesmo quando não é necessário ampliar a capacidade da produção.

Utilizando o oxigênio para enriquecer o forno de cal são obtidas as seguintes vantagens:

• Aumento da capacidade (até 30%).
• Redução do consumo do combustível (óleo, gás natural, etc)
• Redução do consumo especifico de energia.
• Redução do risco de H2S.

A tecnologia da Linde para aumentar a capacidade do forno de cal utilizando o oxigênio pode ser implantada com baixo investimento. O custo da aplicação é muito variável.

O oxigênio vem sendo utilizado há anos para aumentar a capacidade e economizar combustível em muitos fornos de cal. Esta tecnologia também é aplicável em fornos de cimento e aplicações similares. A Linde, em diversos países, detém muita experiência com estes tipos de fornos e outros processos de combustão.

 

Enriquecimento com oxigênio - Oxidação de licor branco

Licor branco parcialmente oxidado
O oxigênio pode ser utilizado sozinho ou como um complemento do ar para a oxidação do licor branco. Em muitas plantas onde o oxigênio da Linde é utilizado para oxidação do licor branco, isto é feito como um complemento do ar. Pode-se aumentar a capacidade do equipamento de oxidação existente adicionando-se oxigênio, sem a necessidade de grandes investimentos.

Os benefícios de adicionar oxigênio aos equipamentos de oxidação com ar existentes são:

• Aumento de produção do licor branco oxidado.
• Utilização de equipamento existente.
• Baixo investimento.
• Instalação simples.

 

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