Solubilidade do carbonato de cálcio em misturas aquosas contendo etilenoglicol, cloreto de sódio e CO2: dados experimentais e modelagem

• Autor(a) principal: Vieira, Beatriz Idalina de Oliveira
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/38729
• topic: Tecnologia Química; Petróleo e petroquímica; Hidratos; monoetilenoglicol; solubilidade; modelo empírico; carbonato de cálcio; solubility; Hydrates; calcium carbonate; monoethyleneglycol; empirical model

No decorrer do processo de produção de petróleo e gás natural, hidrocarbonetos leves como o metano podem ser encapsulados por água, e hidratos de gás podem ser formados. Estes compostos, formados a altas pressões e baixas temperaturas, acarretam a interrupção do fluxo nas tubulações, tornando o processo oneroso, e podem comprometer a segurança da operação. Neste sentido, são utilizados inibidores termodinâmicos de formação de hidratos, como o monoetilenoglicol (MEG). O MEG é injetado na cabeça dos poços visando garantir a viabilidade econômica e segurança do processo. No entanto, este inibidor pode levar ao favorecimento da precipitação dos sais presentes em solução na água de formação, e assim, amparar a deposição destes sais nas tubulações na Unidade de Regeneração do MEG (URM). Em decorrência disso, as linhas podem ser bloqueadas, culminando na parada da unidade. Dessa forma, dados de solubilidade de sais são essenciais para auxiliar a indústria na operação e otimização em Unidade de Regeneração de MEG, onde tal planta possui o objetivo parcial de retirar os sais presentes no MEG rico. Dessa forma, este trabalho objetiva o estudo das condições de solubilidade do carbonato de cálcio (CaCO3) em misturas aquosas de MEG, cloreto de sódio (NaCl) e dióxido de carbono (CO2). E ainda, almeja o desenvolvimento de um modelo empírico para a determinação da solubilidade do CaCO3 em função da pressão parcial de CO2 (PCO2), temperatura, concentração de MEG e concentração de NaCl. Conhecidas estas variáveis, este modelo pode ser aplicado para predizer a possibilidade de precipitação do carbonato, bem como, a quantidade precipitada. Este modelo foi correlacionado, e consegue predizer dados de solubilidade do carbonato em condições semelhantes às de operação da URM da plataforma de Mexilhão. Foram feitos experimentos pelos métodos analítico e sintético varrendo toda a concentração de MEG, à temperatura de 25 °C e pressão de 101 kPa. Com isso, foi observada a diminuição da solubilidade do sal com o aumento do MEG. Para sistemas na ausência de CO2, simulando condições fora do poço, foi constatada a cinética lenta de dissolução do CaCO3 em solução aquosa à 25 °C. Além disso, a condutividade foi estudada como um método sintético de determinação do CaCO3 in locu, e foi obtida uma relação de dependência direta desta medida com a solubilidade do CaCO3 em determinadas condições operacionais de interesse.