Avaliação do desempenho e da modelagem e simulação do processo Fenton na redução do teor de óleos e graxas de água de produção de petróleo

• Autor(a) principal: Silva, Felipe Pereira da
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/13612
• topic: Efluentes; Petróleo; Tecnologia de óleos, gorduras e graxas; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICA

A água de produção (AP) é, atualmente, um grande desafio para a indústria de petróleo. Sua composição complexa faz com que seu gerenciamento seja difícil, sendo seus principais destinos o descarte, o reúso ou a reinjeção, muitas vezes necessitando de um tratamento para que seus constituintes se adequem aos limites exigidos pela legislação. Em geral, o maior problema associado a AP é o teor de óleos e graxas (TOG), um parâmetro fundamental e regulado pelas resoluções CONAMA 393/2007 e CONAMA 430/2011, que atribuem concentrações máximas para seus descartes em plataformas marítimas e em proximidades do literal, respectivamente. No presente trabalho foi avaliado o desempenho do Processo Oxidativo Avançado (POA) conhecido como Fenton na remoção do TOG em AP em variadas condições, bem como foi feita a modelagem e simulação do processo. Os experimentos foram conduzidos em Jar-Test (velocidade de 200 rpm), empregando-se várias razões mássicas (Fe2+:H2O2)inicial na degradação de amostras de AP com TOG e concentração de cloreto de sódio (NaCl) de 100±5 e 100000 mg.L-1, respectivamente, avaliando-se tanto o TOG quanto o H2O2 residual ao longo do tempo e os teores de sólidos gerados no processo. Verificou-se que em pH 3,0, a degradação de TOG foi maior entre os pHs testados. Em 2h de experimento, todas as razões mássicas (Fe2+:H2O2)inicial foram especialmente eficientes para enquadrar as amostras em padrão de descarte no mar e, excetuando-se as de 1:1 e 1:10, em proximidades do litoral também. O estudo da produção de lodo a partir do Índice Volumétrico de Lodo (IVL) mostrou que os lodos são de boa qualidade, apresentando ótima sedimentabilidade. Quanto à modelagem cinética, coincidentemente tanto a reação quanto a degradação do TOG foram melhor ajustadas por modelo de pseudo-segunda ordem. No caso da dinâmica, em especial, as respostas para os degraus na vazão retornaram respostas mais rápidas que os degraus na concentração de H2O2 para todas as variáveis. Porém, as respostas dos •OH e do TOG foram mais lentas e amortecidas que a da concentração de H2O2 quando aplicados degraus na concentração inicial de H2O2. A comparação entre os resultados para as respostas mostrou que o modelo linear retornou resultados com pequeno desvio para o não linear, o que sugere boa adequabilidade. A investigação de possíveis estratégias de controle para esse processo, bem como a otimização do mesmo são interessantes em ocasião futura.