Separação Submarina Oleo/CO2 : concepção tecnológica, modelagem e controle avançado

• Autor(a) principal: Souza, André Felipe Ferreira de
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/12800
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Equilíbrio de fase; Separação submarina; Pré-Sal

A descoberta de reservas de petróleo em águas profundas e ultra profundas tem imposto inúmeros desafios para o pleno desenvolvimento da produção. Em especial, a grande quantidade de CO2 encontrada em alguns campos do Pré-Sal tem levado ao desenvolvimento de processos cada vez mais complexos e com custo, por vezes, proibitivo. A separação submarina de CO2 é vista como uma alternativa ao processo convencional. Misturas de hidrocarbonetos contendo alto teor de CO2 possuem equilíbrio de fases complexo apresentando ELV (líquido-vapor), ELL (líquido-líquido) e ELLV (líquido-líquido-vapor). A coexistência de pelo menos duas fases em equilíbrio, uma oleosa e outra rica em CO2, é esperada em condições típicas de reservatório, o que permite o emprego de separadores gravitacionais submarinos para remover e reinjetar a fase rica em CO2 no próprio reservatório. Neste trabalho foi proposto um processo de separação submarina de CO2, levando-se em conta o complexo equilíbrio de fases existente em misturas de hidrocarbonetos com CO2 na presença de água. O processo foi projetado para processar 150 103 bpd de um fluido de reservatório contendo 75% mol de CO2 a 150 bar e 40` C. Um sistema de equações algébrico-diferenciais foi desenvolvido para modelar o processo e avaliar a sua dinâmica através de simulações. O controle do processo também foi avaliado a partir de duas abordagens distintas, o controle preditivo baseado em modelo (MPC) e o controle PID multimalhas clássico.