Algoritmo para cálculo de equilíbrio de fases com precipitação de parafinas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Carmo, Rafael Pereira do
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/7668
Resumo: Paraffin precipitation is responsible for several problems in industry, being usually mecanically remedied or mitigated by chemical inhibitors, what increases the costs of the production processes. Against such a background, a more economic and efficient approach consists in predicting the wax formation conditions by using simulators, which are still limited by low predictability and high computational cost. In this work, the algorithm for phase envelopes, known as Michelsen method, is adapted and computationally improved by coupling the stability analysis method and augmented by the proper selection of residual functions and independent variables. This enables the computation of flash calculations and multiphase equilibria saturation curves for systems with several solid phases and high CO2 content. Aiming a better oil description, especially for large chain compounds, it has been implemented a characterization routine, used to calculate necessary physical properties to the equation of state and the multisolid model. Therefore, it was possible to generate, in an automated form, phase envelopes containing diferent kinds of phase-transition equilibria. Using this algorithm, it was noticed that the Poynting factor presents important influence on solid precipitation conditions at pressures above 100 bar. Also, the addition of CO2 to the oil can increase the wax solubility, reducing the by up to 6K.
id UFRJ_ff34952a9a26840ac97dc3644ee1b116
oai_identifier_str oai:pantheon.ufrj.br:11422/7668
network_acronym_str UFRJ
network_name_str Repositório Institucional da UFRJ
repository_id_str
spelling Algoritmo para cálculo de equilíbrio de fases com precipitação de parafinasEquilíbrio de fasesAlgoritmoParafinasEstabilidadeCaracterizaçãoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAParaffin precipitation is responsible for several problems in industry, being usually mecanically remedied or mitigated by chemical inhibitors, what increases the costs of the production processes. Against such a background, a more economic and efficient approach consists in predicting the wax formation conditions by using simulators, which are still limited by low predictability and high computational cost. In this work, the algorithm for phase envelopes, known as Michelsen method, is adapted and computationally improved by coupling the stability analysis method and augmented by the proper selection of residual functions and independent variables. This enables the computation of flash calculations and multiphase equilibria saturation curves for systems with several solid phases and high CO2 content. Aiming a better oil description, especially for large chain compounds, it has been implemented a characterization routine, used to calculate necessary physical properties to the equation of state and the multisolid model. Therefore, it was possible to generate, in an automated form, phase envelopes containing diferent kinds of phase-transition equilibria. Using this algorithm, it was noticed that the Poynting factor presents important influence on solid precipitation conditions at pressures above 100 bar. Also, the addition of CO2 to the oil can increase the wax solubility, reducing the by up to 6K.A precipitação de parafinas é responsável por diversos problemas na indústria, sendo normalmente remediada mecanicamente ou mitigada com inibidores químicos, o que eleva o custo dos processos de produção. Frente a este cenário, uma abordagem mais econômica e de maior eficiência consiste em prever a formação de ceras utilizando-se simuladores, os quais ainda mostram-se limitados pela baixa capacidade preditiva e elevado custo computacional. Neste trabalho, o algoritmo para cálculo de envelopes de fases, conhecido como método de Michelsen, é melhorado computacionalmente por meio do acoplamento da análise de estabilidade via distância ao plano tangente () e da seleção adequada das funções resíduo e das variáveis independentes. Isso possibilita o cálculo de flash e de curvas de equilíbrio multifásico com inclusão de fases sólidas e de óleos com altos teores de CO2. Para melhorar a descrição do óleo, principalmente em termos de componentes mais pesados, foi implementada uma etapa de caracterização, utilizada para calcular propriedades necessárias à equação de estado e ao modelo multisólido. Assim, foi possível gerar, de forma automatizada, envelopes de fases de equilíbrio contendo diferentes tipos de transições de fases. Por meio desses cálculos, observou-se que o fator de Poynting apresenta influência considerável nas condições de precipitação de sólidos, principalmente a pressões acima de 100 bar. Nota-se também que a adição de CO2 ao óleo é capaz de aumentar a solubilidade do sólido, reduzindo a em até 6K.Universidade Federal do Rio de JaneiroBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUFRJTavares, Frederico Wanderleyhttp://lattes.cnpq.br/4613223266261725Secchi, Argimiro ResendeParedes, Márcio Luís LyraCarmo, Rafael Pereira do2019-05-02T17:17:43Z2023-12-21T03:04:59Z2016-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://hdl.handle.net/11422/7668porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJ2023-12-21T03:04:59Zoai:pantheon.ufrj.br:11422/7668Repositório InstitucionalPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestpantheon@sibi.ufrj.bropendoar:2023-12-21T03:04:59Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false
dc.title.none.fl_str_mv Algoritmo para cálculo de equilíbrio de fases com precipitação de parafinas
title Algoritmo para cálculo de equilíbrio de fases com precipitação de parafinas
spellingShingle Algoritmo para cálculo de equilíbrio de fases com precipitação de parafinas
Carmo, Rafael Pereira do
Equilíbrio de fases
Algoritmo
Parafinas
Estabilidade
Caracterização
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
title_short Algoritmo para cálculo de equilíbrio de fases com precipitação de parafinas
title_full Algoritmo para cálculo de equilíbrio de fases com precipitação de parafinas
title_fullStr Algoritmo para cálculo de equilíbrio de fases com precipitação de parafinas
title_full_unstemmed Algoritmo para cálculo de equilíbrio de fases com precipitação de parafinas
title_sort Algoritmo para cálculo de equilíbrio de fases com precipitação de parafinas
author Carmo, Rafael Pereira do
author_facet Carmo, Rafael Pereira do
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Tavares, Frederico Wanderley
http://lattes.cnpq.br/4613223266261725
Secchi, Argimiro Resende
Paredes, Márcio Luís Lyra
dc.contributor.author.fl_str_mv Carmo, Rafael Pereira do
dc.subject.por.fl_str_mv Equilíbrio de fases
Algoritmo
Parafinas
Estabilidade
Caracterização
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
topic Equilíbrio de fases
Algoritmo
Parafinas
Estabilidade
Caracterização
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
description Paraffin precipitation is responsible for several problems in industry, being usually mecanically remedied or mitigated by chemical inhibitors, what increases the costs of the production processes. Against such a background, a more economic and efficient approach consists in predicting the wax formation conditions by using simulators, which are still limited by low predictability and high computational cost. In this work, the algorithm for phase envelopes, known as Michelsen method, is adapted and computationally improved by coupling the stability analysis method and augmented by the proper selection of residual functions and independent variables. This enables the computation of flash calculations and multiphase equilibria saturation curves for systems with several solid phases and high CO2 content. Aiming a better oil description, especially for large chain compounds, it has been implemented a characterization routine, used to calculate necessary physical properties to the equation of state and the multisolid model. Therefore, it was possible to generate, in an automated form, phase envelopes containing diferent kinds of phase-transition equilibria. Using this algorithm, it was noticed that the Poynting factor presents important influence on solid precipitation conditions at pressures above 100 bar. Also, the addition of CO2 to the oil can increase the wax solubility, reducing the by up to 6K.
publishDate 2016
dc.date.none.fl_str_mv 2016-02
2019-05-02T17:17:43Z
2023-12-21T03:04:59Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11422/7668
url http://hdl.handle.net/11422/7668
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UFRJ
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UFRJ
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRJ
instname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron:UFRJ
instname_str Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron_str UFRJ
institution UFRJ
reponame_str Repositório Institucional da UFRJ
collection Repositório Institucional da UFRJ
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
repository.mail.fl_str_mv pantheon@sibi.ufrj.br
_version_ 1815455985730322432