Estudo teórico e experimental do equilíbrio de fases de hidratos de dióxido de carbono na presença de etanol

• Autor(a) principal: Ferrari, Paolo Furlanetto
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10220
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Hidratos; Escoamento multifásico; Poços de petróleo - Perfuração; Hydrates; Multiphase flow; Oil well drilling

Hidratos são estruturas cristalinas solidas formadas por água e gás. Algumas das situações praticas que propiciam a formação de hidratos são as operações envolvendo escoamento multifásico de água e gás natural, sob baixas temperaturas e altas pressões. Esse tipo de escoamento e comum na industria de petróleo. Nesse caso, o hidrato e indesejado por causar perdas de eficácia, danos em equipamentos e, eventualmente, bloqueio do fluxo na tubulação. Por isso, prever as faixas de pressão e temperatura que tornam possíveis a formação de hidratos e importantíssimo. Dessa forma, o objetivo geral deste trabalho e a obtenção de curvas pressão-temperatura de equilíbrio de fases entre a fase hidrato com as fases gasosa e liquida para condições com e sem inibidores - substancias adicionadas a fase liquida com a finalidade de dificultar a formação dos hidratos. A curva de equilíbrio divide o plano em duas regiões: onde as condições de pressão e temperatura são favor oveis e onde as condições de pressa o e temperatura são impeditivas a formação de hidratos. Portanto, o seu levantamento e consideração e muito importante em projetos que envolvem escoamento multifásico. A obtenção de pontos das curvas foi feita de duas formas paralelas. Em primeiro lugar, para o sistema dióxido de carbono e água (com e sem etanol), foram levantadas condicies de formação de hidrato no laboratório e alguns pontos da curva de equilíbrio foram coletados. O ensaio foi realizado em uma c ́ lula de equilíbrio de fases, a temperatura constante e com volume e pressões controlados. Em segundo lugar, foi feita a implementação de rotinas de calculo no computador que determinam a curva de equilíbrio para os mesmos componentes usados nos ensaios experimentais. Para isso, o modelo padrão de adsorção de gases pela fase s ́ lida (Van der Waals e Plateeuw) e duas equações de estado para o gás foram usados, a Cubic-Plus-Association (CPA e a Soave-Redlich-Kwong (SRK). Foi realizada uma rotina de cálculos Flash, que permite a caracterização das fases liquida e gasosa. Através da comparação entre três series de dados (experimentais, te ́ ricos e da literatura), foi possível avaliar a qualidade do modelo.