Uma modelagem fundamental para a deposição de parafinas em tubulações

• Autor(a) principal: Gaiowski Junior, Antonio Osny Alves de Mattos
• Data de Publicação: 2017
• 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/1/10473
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA::TERMODINAMICA; Cera de parafina; Resíduos industriais; Difusão; Modelos matemáticos; Engenharia mecânica; Paraffin wax; Factory and trade waste; Difusion; Mathematical models; Mechanical engineering

Operações de produção de petróleo pesado em plataformas off-shore tendem a apresentar problemas de manutenção da produção devido à deposição de parafina nas paredes de oleodutos. Parafina é a denominação de grandes cadeias de hidrocarbonetos que se formam a altas pressões e baixas temperaturas, e que por manterem estáveis equilíbrios entre moléculas de diferentes polaridades são caracterizadas por serem quimicamente estáveis. Assim, uma vez formada, a remoção da parafina é de extrema dificuldade. O tema é comumente tratado como um problema na produção de petróleo pois os diâmetros para o escoamento nas tubulações são reduzidos. Consequentemente, mais energia é requerida para deslocar a mesma quantidade de petróleo através do sistema. Existem diversos mecanismos de deposição de resíduos parafínicos, sendo o mais importante a difusão molecular. O presente trabalho apresenta a elaboração de uma modelagem matemática simplificada unidimensional e transiente para estimar a deposição de parafinas em oleodutos pelo mecanismo de difusão molecular. Os gradientes de concentração mássica são dependentes do gradiente de temperatura. A deposição dos compostos parafínicos em função do tempo foi obtida através da solução de equações diferenciais derivadas dos princípios de conservação das espécies, da energia e da relação constitutiva de difusão mássica. Foram apresentados perfis de concentração mássica de parafina ao longo do raio da tubulação e verificou-se que a presença de parafina se concentra na parede interna da tubulação.