Solubilidade do carbonato de cálcio no processamento de petróleo e gás natural

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Dantas, Éntony David
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/53387
Resumo: No processo de explotação do gás natural um grande problema é a formação de hidratos. Esses compostos formam sólidos inflamáveis que obstruem as linhas de escoamento sendo necessárias indesejadas paradas para manutenção. O monoetilenoglicol (MEG) geralmente é utilizado como inibidor termodinâmico na formação de hidratos, porém sua regeneração é um processo que acarreta outros problemas, como as incrustações em linhas e equipamentos por deposição de sais. O carbonato de cálcio (CaCO3) é um sal muito presente nessas incrustações, e, portanto, o estudo da solubilidade desse sal se torna necessário para apoiar a operação do processo de regeneração do MEG. Este trabalho teve como objetivo descrever a solubilidade do CaCO3 em condições de interesse da indústria, bem como avaliar os efeitos do CO2 e MEG e propor um modelo de solubilidade. Foi proposto um método analítico-dinâmico para determinação de dados experimentais para complementar os existentes na literatura. A metodologia de operação do aparato experimental foi validada com sistemas mais simples apresentando desvios médios menores que 1%. Somado a isso, foi realizado uma descrição da solubilidade ideal e avaliação das não-idealidades do sistema. Por fim, uma abordagem termodinâmica utilizando o simulador OLI foi feita para verificar a conformidade entre os dados. Uma abordagem de solução ideal do sistema com MEG (mistura de solventes) foi também aplicada para a solubilidade do CaCO3, a qual está em fase de desenvolvimento. Mas será uma ferramenta valiosa para trabalhos futuros de simulação de processos na indústria de petróleo e gás natural.
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O monoetilenoglicol (MEG) geralmente é utilizado como inibidor termodinâmico na formação de hidratos, porém sua regeneração é um processo que acarreta outros problemas, como as incrustações em linhas e equipamentos por deposição de sais. O carbonato de cálcio (CaCO3) é um sal muito presente nessas incrustações, e, portanto, o estudo da solubilidade desse sal se torna necessário para apoiar a operação do processo de regeneração do MEG. Este trabalho teve como objetivo descrever a solubilidade do CaCO3 em condições de interesse da indústria, bem como avaliar os efeitos do CO2 e MEG e propor um modelo de solubilidade. Foi proposto um método analítico-dinâmico para determinação de dados experimentais para complementar os existentes na literatura. A metodologia de operação do aparato experimental foi validada com sistemas mais simples apresentando desvios médios menores que 1%. Somado a isso, foi realizado uma descrição da solubilidade ideal e avaliação das não-idealidades do sistema. Por fim, uma abordagem termodinâmica utilizando o simulador OLI foi feita para verificar a conformidade entre os dados. Uma abordagem de solução ideal do sistema com MEG (mistura de solventes) foi também aplicada para a solubilidade do CaCO3, a qual está em fase de desenvolvimento. Mas será uma ferramenta valiosa para trabalhos futuros de simulação de processos na indústria de petróleo e gás natural.In the process of exploiting natural gas, a major problem is the formation of hydrates. These compounds form flammable solids that clog drain lines requiring unwanted downtime for maintenance. Monoethyleneglycol (MEG) is generally used as a thermodynamic inhibitor in the formation of hydrates, but its regeneration is a process that causes other problems, such as incrustations in lines and equipment due to salt deposition. Calcium carbonate (CaCO3) is a salt that is very present in these encrustations, and therefore, the study of the solubility of this salt becomes necessary to support the operation of the MEG regeneration process. This work aimed to describe the solubility of CaCO3 under conditions of interest to the industry, as well as to evaluate the effects of CO2 and MEG and to propose a solubility model. An analytical-dynamic method for determining experimental data was proposed to complement existing ones in the literature. The methodology for operating the experimental apparatus was validated with simpler systems with mean deviations of less than 1%. Added to this, a description of the ideal solubility and evaluation of non-idealities of the system was carried out. Finally, a thermodynamic approach using the OLI simulator was made to verify the conformity between the data. An ideal system solution approach with MEG (solvent mixture) was also applied for CaCO3 solubility, which is under development. But it will be a valuable tool for future process simulation work in the oil and natural gas industry.Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis - ANPUniversidade Federal do Rio Grande do NorteEngenharia QuímicaUFRNBrasilEngenharia QuímicaSolubilidadeHidrato de gásIncrustaçõesCaCO3SolubilityGas hydrateIncrustationSolubilidade do carbonato de cálcio no processamento de petróleo e gás naturalCalcium carbonate solubility in oil and natural gas processinginfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALTCC_ENTONY_DAVID_DANTAS_FINAL.pdfTCC_ENTONY_DAVID_DANTAS_FINAL.pdfapplication/pdf1018980https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/53387/3/TCC_ENTONY_DAVID_DANTAS_FINAL.pdfa089ae3e4f479c67ea3e4d999acd9f08MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/53387/4/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD54123456789/533872023-07-14 09:12:32.512oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-07-14T12:12:32Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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