Modelagem e simulação do processo de desidratação de gás natural em peneira molecular do tipo 4A.

• Autor(a) principal: Cavalcante Junior, Cicero Jatai
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-26042023-135519/
• topic: Adsorção; Adsorption; Desidratação de gás natural; Modelagem e simulação; Modeling and simulation; Molecular sieves; Natural gas dehydration; Peneiras moleculares

A produção de petróleo e gás natural no Brasil vem aumentando nos últimos anos, principalmente devido ao aumento da produção na região do pré-sal. Com isso, tem-se deparado com desafios relacionados ao processamento do gás natural para atendimento a requisitos de especificação de venda e/ou de materiais. A desidratação é um processo importante no condicionamento do gás do natural para reduzir o teor de água presente no gás e, assim, evitar a formação de hidratos e/ou corrosão nas instalações. Dentre as técnicas disponíveis de desidratação, a adsorção em peneiras moleculares tem sido uma das mais empregadas nas plataformas de produção de petróleo que operam no pré-sal brasileiro. O aprimoramento do suporte de engenharia para a operação das unidades de peneiras moleculares passa pelo estudo mais detalhado desta operação unitária. Este trabalho tem como objetivo estudar o processo de adsorção em peneiras moleculares com o intuito de desenvolver um modelo fenomenológico multicomponente (CH4, CO2 e H2O). Inicialmente, foram avaliados modelos de isotermas de adsorção com a finalidade de obter o melhor ajuste dos dados experimentais disponíveis na literatura. Posteriormente, o modelo de adsorção desenvolvido foi validado a partir de dados experimentais da literatura e a partir de dados obtidos de uma planta de desidratação de gás natural que opera no pré-sal. A isoterma de Langmuir com 2 sítios de adsorção foi a que melhor se ajustou com relação aos dados experimentais de adsorção. O modelo representou de forma satisfatória os dados experimentais disponíveis da literatura e os dados da planta industrial.