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Type: DISSERTAÇÃO
Degree Level: Mestrado
Title: Simulação e otimização dos processos de adoçamento e desidratação de gas natural e de refinaria
Title Alternative: Simulation and optimization of sweetening and dehydration process of natural and refinary gas
Author: Coelho, Adão de Mattos
Advisor: Maciel, Maria Regina Wolf, 1955-
Abstract: Resumo: Dois processos são muito utilizados no processamento do gás, o adoçamento e a desidratação. O adoçamento consiste na remoção dos gases ácidos, H2S e CO2, e a desidratação na remoção da água. Estes componentes ocasionam diversos problemas no manuseio e transporte do gás, dentre eles toxicidade, corrosão e a formação de hidratos. Isso leva à necessidade de remoção destas impurezas, normalmente, através de processos de absorção com líquido: soluções aquosas de aminas para o H2S e CO2 e trietilenoglicol para a água. Para o estudo destes processos, o uso de simuladores comerciais é bastante útil. Ao se utilizar os simuladores, diversos cuidados devem ser tomados, na escolha do modelo termodinâmico e do método de cálculo dos equipamentos. No caso do processo com aminas, absorção com reação química em meio eletrólito, a escolha do modelo é fundamental, além disso, o método de simulação afeta bastante os resultados. Este trabalho apresenta uma metodologia para analisar os diferentes modelos termodinâmicos e seleciona os melhores, depois de comparação com dados experimentais. Realizada a seleção, é introduzida uma nova metodologia para cálculo da eficiência, desenvolvida por Barros e Wolf, a qual é utilizada na simulação junto com o método de estágio de equilíbrio. Esta metodologia é uma alternativa ao método baseado na taxa de transferência de massa. As simulações sem o uso da eficiência resultam numa absorção praticamente completa do H2S e do CO2. Além disso, os valores destes componentes na corrente de gás tratado não são afetados com alterações nos parâmetros que, normalmente, afetam na absorção. Considerando a eficiência, foi possível identificar a influência destes parâmetros na absorção. A influência da eficiência é mais evidente no caso do processo de adoçamento do que na desidratação, devido ao fato de que o adoçamento é bastante influenciado pela transferência de massa. Foram realizadas análises de sensibilidade para otimizar o absorvedor e o regenerador, separadamente. Com estas condições otimizadas, foram apresentados ambos os processos com reciclo, enfocando a reutilização do solvente

Abstract: Two processes are widely used in the gas processing: sweetening and dehydration. Sweetening consists in removing acid gases, H2S and CO2, while dehydration is for water removing. The presence of these components causes several problems with the handling and transport of the gas like toxicity, corrosion and hydrate formation. So, it is clear the importance of removing these contaminants, which is normally made through absorption process with amines solutions, for H2S and CO2, and triethyleneglycol for water. For the study of these processes, the use of process commercial simulators is welcome. For the quality data acquisition with the simulator many cares must be taken, such as, the good choice of the thermodynamic model that represents the system and the suitable choice of the method for calculating of the equipments. In the amines process, where the absorption occurs with the chemical reaction in electrolyte environment, the model is fundamental; besides the simulation method affects the results. This work presents a methodology to analyze the different equilibrium models applicable for sweetening and dehydration processes and selects the best one after the comparison with experimental data. It was introduced a new methodology for the efficiency calculation developed by Barros and Wolf, which is used for the simulation with phase equilibrium based method. This methodology is an alternative for the use of rate based method. The simulation without the efficiency concept results in, practically, complete absorption of H2S e CO2. Further, the values of these components in the treated gas are not affected with modifications in the parameters that normally affect the absorption. Considering the efficiency, it was possible to identify the influence of these parameters in the absorption. The influence of the efficiency is more evident on the sweetening process than on the dehydration, due to the fact that the first process is highly influenced by mass transfer. Sensibility analyses were carried out in order to optimize the absorber and the regenerator, separately. With these optimized conditions, both processes were presented with recycle, focusing the reuse of the solvent
Subject: Gás natural
Desidratação
Simulação (Computadores)
Petróleo - Refinarias
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: COELHO, Adão de Mattos. Simulação e otimização dos processos de adoçamento e desidratação de gas natural e de refinaria. 2007. 206p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/266251>. Acesso em: 11 ago. 2018.
Date Issue: 2007
Appears in Collections:FEQ - Tese e Dissertação

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