Modelo fluidodinámico de un regenerador de una unidad comercial de FCC

Abstract

Se realizó un estudio fluidodinámico de la circulación de gas y catalizador en un regenerador de una unidad comercial de FCC (Cracking Catalítico) de una refinería de YPF. El software utilizado fue ANSYS FLUENT. Como es usual en la simulación de lechos fluidizados, se utilizaron modelos multifásicos de tipo Euler – Euler Granular, se consideraron interacciones entre partículas mediante la teoría cinética de flujo granular (KTGF), donde se tratan las fases como medios fluidos continuos e inter-penetrantes. Se consideraron propiedades físicas uniformes a lo largo del regenerador y una composición constante del gas. Como el catalizador pertenece al grupo de partículas Geldart A, existen efectos de interacción y formación de aglomeraciones o “clústeres” de catalizador, no contemplados en los modelos de arrastre default del software. Por esto se empleó una ley de arrastre que considera un coeficiente dependiente de la fracción volumétrica del gas y de determinados diámetros de clústeres. Previo a la elaboración del modelo del regenerador completo, se simularon geometrías bidimensionales sencillas a fin de seleccionar el modelo de arrastre que mejor represente la fluidodinámica del lecho. No se simuló la reacción química de combustión del carbón ni tampoco se tuvieron en cuenta efectos térmicos. Los resultados del modelo mostraron correctamente características del funcionamiento del equipo.