CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Solar desalination systems operate with a transient heat source, the solar radiation, what makes it difficult to identify of the influence of the process variables and the constructive geometric parameters of the desalination tower. The present work presents the experimental study of thermal a desalination system prototype with heat recovery mechanism and controlled power supply to operate in transient and steady-state regimes. This prototype made possible the study of the operarational parameters that influence the desalinated water production in the tower, namely, the height of the water column in the storage tank, the type of burner, the gas natural gas flow, the number of desalination stages, and the use of a nano film of the condensations surface. Additionally,it was possible to thermally characterize the dessalination tower by determining the experimental overall heat transfer coeddicient (K1) of the simultaneous evaporation, radiation, and the convection processes between the surface of the water in the tank and the condensation walls of the first stage immediately above. The desalination system consisted of a gas natural burning equipment, a tank of storage, and a tower with six desalination stages. By controlling the natural gas flow, it was possible to keep preset and constant operating temperatures. The results showed that the use of the linear burner (ideal burner) and of 6 liters of water in the tank of storage presented the best desalinated water production. They alson showed that the flow of 0,533 g/min of natural gas and the use of 6 or 7 desalination stages are more adequate for tower operation. With the experimental measurements, the determination of the performance coefficient (COP) and of the gain output ratio (GOR) was possible. These values were 4,09 and 5,91, respectively. An increase of 65,59% in the desalinated water production was measured with the use of the nano film; however, chemical tests to verify possible chemical contamination were not carried out.

A presente dissertação tem por finalidade analisar o modelo jurídico da regulação descentralizada, identificando os conflitos jurídicos que surgem entre os entes envolvidos. Para que o objetivo seja alcançado o estudo abrange os setores de energia elétrica e gás natural, tendo em vista que no primeiro houve a delegação de algumas atividades da agência reguladora federal para os Estados membros e no segundo convivem campos de competência regulatória federal e estadual. A pesquisa será iniciada por meio de uma abordagem de aspectos relevantes sobre a regulação dos setores de infraestrutura e serviços conexos com o intuito de demonstrar as questões que envolvem a regulação descentralizada. Em seguida será apresentado um panorama geral do federalismo brasileiro. Após a apresentação dos pontos mencionados acima, será realizada uma análise específica de cada setor objeto do estudo, demonstrando as características específicas e as razões para a regulação ser realizada de forma descentralizada. Por fim, serão apontados os conflitos que surgem nesse modelo, com base na doutrina e na jurisprudência. / This dissertation aims to analyze the legal model of the decentralized regulation, identifying legal conflicts that arise from the relationship of the entities related thereto. In order to achieve this dissertations purpose, the study will focus on not only the electricity, but in the natural gas industry as well. In the former, there was the delegation of some activities of the federal regulatory agency to the Member States, and in the latter both Federal and State regulatory competences can be found simultaneously. The research will firstly approach the relevant aspects of the regulation of infrastructure services in order to point out the main issues involving the decentralized regulation. Thereafter, an overview of the Brazilian federalism will be presented. After the presentation of the points mentioned above, it will be held a specific analysis regarding the above mentioned industries. Accordingly, some specific features will be presented, as well as the reasons why the regulation is carried out decentralized. Finally, it will be pointed out the conflicts that arise from this model, always taking into consideration the doctrine and jurisprudence related thereto.

Um motor ciclo Otto funcionando com injeção direta de gás natural, durante o curso de admissão, foi submetido a ensaios de plena carga em um dinamômetro corrente de Foucaut. Os resultados obtidos revelam um aumento de eficiência volumétrica do motor com injeção direta de GNC em relação à injeção indireta de GNC realizada no coletor de admissão, a montante da borboleta do acelerador. Na adaptação para operação com injeção direta de gás natural, as características técnicas do motor não foram alteradas. Um conjunto de injeção direta de gás natural, com gerenciamento eletrônico, foi inserido no cabeçote do motor de testes. Mantendo-se a pressão da linha de alimentação de gás natural constante, através de uma válvula redutora, a quantidade de combustível injetada no cilindro foi ajustada variando-se o tempo de abertura da válvula elétrica injetora de combustível. Dados de desempenho do motor são comparados, destacando-se os fatores que contribuem para este aumento relativo de eficiência volumétrica. Discute-se ainda, modificações a serem implementadas no motor visando maximizar sua potência com injeção direta de gás natural / Otto cycle engine direct injection natural gas, during the inlet stroke, submitted to runs with full power in a Foucaut dynamometer. The results obtained show a increase in the volumetric efficiency of the engine with natural gas direct injection when compared which natural gas injection apllied in the inlet manifold, upstream of the throttle butterfly. ln the conversion to natural gas direct injection, the technical characteristics of the were not changed. A kit for natural gas direct injection, with eletronic managment, was located on the cylinder head of the test engine. Maintaining the pressure constant in the natural gas fuel line, using a reduction valve. The mass of fuel injected into the cylinder was regulated, varying the opening time of the solenoid valve fuel injector. Engine performance data is compared, emphasizing the factors that contribute to this increase in relative volumetric efficiency. Modifications to be made to maximize the power of the engine with natural gas direct injection

O presente trabalho versa sobre a modelagem de uma chama turbulenta difusiva usando a técnica de simulação de grandes estruturas turbulentas (LES), juntamente com o modelo termo-químico de folha de chama (flame sheet model) e o conceito de fração de mistura como escalar conservativo. Este trabalho também é pioneiro de utilização de LES com reação química no Brasil, podendo colaborar para o desenvolvimento desta técnica na área de combustão. O trabalho consiste na construção e validação das rotinas computacionais de um código CFD, baseado em LES e com flexibilidade para uma futura utilização de cinética química detalhada de combustão (EDC/ISAT), para casos complexos onde modelos mais simples, como a fração de mistura, são falhos. O programa será validado em uma chama de difusão turbulenta não-confinada de metano (CH4), para a qual existem dados experimentais na literatura [61,62] e utilizados pela comunidade acadêmica em excelência (Stanford, TU-Darmstadt, Imperial College, Cornell University etc). As características da implementação numérica do código permitirão sua expansão futura para outras aplicações em: queima de combustíveis líquidos, combustão em câmaras fechadas e fornalhas com a inclusão de modelo de radiação. / The present work is about modeling a diffusive turbulent flame using the Large-Eddy Simulation approach (LES) and the Flame Sheet model as the chemical model with the mixture fraction concept as the conservative scalar. This work is pioneer in the sense of using LES and reactive flow in Brazil, making possible the development for LES techniques in the combustion area. The work is intended to construct and validate a CFD code based on LES and with future flexibility for a more detailed combustion chemical model (EDC/ISAT) for complex flows, where simple models are failed, like the mixture fraction. The program will be validated for a turbulent diffusion methane (CH4) flame not confined, which there are some experimental data on the specialized literature [61,62], and commonly used by the academic community (Stanford, TU-Darmstadt, Imperial College, Cornell University etc). The features of the numerical code implementation will make possible future expansion of its use in other applications: liquid fuel burning, combustion chambers and ovens with the radiation model inclusion.

O suprimento de energia elétrica a municípios localizados no interior da Região Amazônica é de consecução tecnicamente complexa, de alto custo e potencialmente gerador de impactos ambientais. Tais municípios não têm grande demanda por energia elétrica, entretanto, o direito ao acesso à mesma deve ser considerado e atendido. O objetivo deste estudo é avaliar a situação atual de suprimento de energia elétrica em municípios do interior da Região Amazônica, considerando suas especificidades e necessidades, bem como apresentar uma análise sobre a utilização do gás natural na geração da energia elétrica em subsituição aos combustíveis atualmente utilizados em cada caso. Para este estudo foram selecionados sete municípios da Região Amazônica: Anamã, Anori, Caapiranga, Coari, Codajás, Iranduba e Manacapuru, que poderão ser atendidos pelo gasoduto Urucu-Manaus. / The electric energy supply to cities located in the countryside of Amazon Region is technically complex, has high cost and is potentially a cause of environmental impact. Such cities don\'t have a big demand on electric energy; however, the right of access to electric energy must be considered and attended. The objective of this study is to evaluate the present situation of the electric energy supply in cities located in the countryside of Amazon Region, considering its needs and specific characteristics, as well as to present an analysis about the uses of natural gas in electric energy generation in substitution to the fuels used in each case. For this study were selected seven cities in Amazon Region: Anamã, Anori, Caapiranga, Coari, Codajás, Iranduba, and Manacapuru, which can be attended by the Urucu-Manaus Gas Pipeline.

Orientador: Jarbas Jose Rodrigues Rohwedder / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-12T12:27:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franco_CamilaManara_M.pdf: 1935277 bytes, checksum: 425b8e7a22fc4b566bca70f2763ad362 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Através da Espectroscopia de Infravermelho Próximo (NIR), auxiliada por quimiometria, foram desenvolvidos modelos de calibração para determinar a concentração de hidrocarbonetos majoritários em misturas gasosas cujas concentrações são semelhantes a aquelas observadas em gás natural. Os espectros foram obtidos em dois diferentes espectrofotômetros NIR construídos no próprio laboratório, os quais empregavam células de caminho óptico fixo e variável. Diferentes conjuntos de amostras foram preparados de forma a reproduzir a variabilidade de concentração de metano, etano, propano e butano encontrada nas diversas fontes de gás natural. A análise de amostras certificadas, através dos modelos de calibração, apresentou valores para a raiz do erro médio quadrático de previsão (RMSEP) iguais a 1,07, 0,21, 0,22 e 0,14 % (v/v) na determinação de metano, etano, propano e butano, respectivamente. A previsão do gás metano apresentou melhor repetibilidade quanto realizada pela espectroscopia NIR do que com a técnica padrão, cromatografia gasosa. Visando a possibilidade da construção de um espectrofotômetro NIR dedicado à análise de gás natural foi realizado um estudo de seleção de variáveis, cujo resultado indicou que, utilizando até 13% do número inicial de variáveis (280) é possível realizar a previsão dos hidrocarbonetos gasosos sem perda da qualidade analítica quando comparado à análise que utiliza a faixa espectral completa. Por meio dos comprimentos de onda selecionados, pode-se prever a concentração de metano, etano, propano e butano com valores de RMSEP iguais a 1,32, 0,41, 0,22 e 0,14 % (v/v), respectivamente. / Abstract: Near Infrared (NIR) Spectroscopy and Chemometrics were used to construct calibration models to determine the concentration of major hydrocarbons in gas mixtures in concentrations similar to those observed in natural gas. The spectra were obtained by two different NIR spectrophotometers made in the laboratory, one employing a cell of fixed and other with variable optical path. Different sample sets were prepared in order to mimic the variability of methane, ethane, propane and butane concentration found in natural gas obtained from various sources. The analysis of certified samples made by using the calibration models showed Root-Mean-Square Errors of Prediction (RMSEP) equal to 1.07, 0.21, 0.22 and 0.14% (v/v) for methane, ethane, propane and butane determination, respectively. The prediction of methane gas content showed better repeatability compared to the standard technique based on gas chromatography. To investigate the possibility of constructing an NIR spectrometer dedicated to the analysis of natural gas, the selection of variables was evaluated. The results indicated that, by using up to 13% of the initial variables, the prediction of hydrocarbon gases is achieved with the same quality when compared to the results obtained using the full spectral range. Employing the selected wavelengths, it is possible to predict the concentration of methane, ethane, propane and butane with values of RMSEP equal to 1.32, 0.41, 0.22 and 0.14% (v / v), respectively. / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Orientador: José Vicente Hallak d'Angelo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-25T15:12:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_ThallesAllan_M.pdf: 2702197 bytes, checksum: 32c6cee79361c26e4489867146b0682e (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Por se tratar de um combustível fóssil menos emissor de gás carbônico ao meio ambiente do que outros combustíveis, a demanda mundial de gás natural para sua utilização como fonte energética tem aumentado nos últimos anos. No entanto, quando a quantidade requerida de importação do gás natural é alta e é grande a distância entre os países fornecedores e compradores, o transporte do gás por meio de gasodutos torna-se inviável, acarretando na necessidade de produção de gás natural liquefeito. Ao se liquefazer a uma temperatura próxima a -160 °C, o volume do gás natural é reduzido em até 600 vezes, permitindo ser transportado a grandes distâncias por meio de embarcações especiais. Na liquefação do gás natural estão envolvidos ciclos de refrigeração que podem ser utilizados por diferentes rotas. Os principais tipos de ciclo de refrigeração são o ciclo de compressão de vapor e o ciclo de absorção. Nesse trabalho, foram simulados no programa Aspen HYSYS, versão 7.3, os ciclos cascata e APCI para a produção de GNL, que utilizam ciclos de refrigeração por compressão de vapor. O coeficiente de desempenho global do ciclo APCI alcançado com as simulações foi maior que o do ciclo cascata: 1,690 contra 0,839. Em seguida, um dos subciclos de compressão de vapor envolvidos no ciclo APCI foi substituído por um subciclo de absorção de efeito simples, utilizando-se diferentes combinações de pares refrigerante/absorvente (NH3/H2O, NH3/DMF, R22/DMF e R134a/DMF). O ciclo com o par NH3/DMF foi aquele com os melhores resultados para o coeficiente de desempenho. Finalmente, foram realizadas duas etapas de otimização dos ciclos propostos: uma delas através da maximização do COP dos ciclos de refrigeração e outra baseada na minimização dos custos dos processos, referentes aos custos dos principais equipamentos envolvidos. A maximização conseguiu atingir COP igual a 2,062 para o ciclo cascata e 2,505 para o ciclo APCI. Dentre os pares avaliados no ciclo APCI modificado, o par NH3/DMF manteve-se com o melhor COP do subciclo de absorção. Na minimização dos custos, obteve-se o custo dos equipamentos de US$ 4,1 milhões para o ciclo cascata e US$ 14,3 milhões para o ciclo APCI original. Em relação aos pares do ciclo APCI modificado, o par NH3/H2O apresentou os menores custos, tanto antes quanto depois da otimização, alcançando US$ 9,8 milhões / Abstract: Because it is a fossil fuel that emits less carbon dioxide to the environment than other fuels, worldwide demand for natural gas for use as energy source has increased in recent years. However, when the required amount of imports of natural gas is high and there is a great distance between suppliers and buyers of the gas, the gas transportation through pipelines it is not feasible, resulting in the need to produce liquefied natural gas (LNG). When the gas reaches a temperature close to -160 ° C, its volume is reduced by up to 600 times, allowing the liquefied natural gas to be transported over long distances through special ships. Liquefaction of natural gas involves refrigeration cycles that may be used by different routes. The main types of refrigeration cycle are the cycle vapor compression cycle and absorption cycle. In this study, it was simulated, on Aspen HYSYS, version 7.3, the cascade and the APCI cycles, to roduce LNG using vapor compression refrigeration cycles. The overall COP for the APCI cycle achieved after the simulations was greater than that the cascade cycle coefficient of performance: 1.690 against 0.839. Then, a vapor compression subcycle involved in the APCI cycle has been replaced by a single-effect absorption cycle, using different combinations of refrigerant/absorbent pairs (NH3/H2O, NH3/DMF, R22/DMF and R134a/DMF). The modified APCI cycle using the pair NH3/DMF was the one with the best results for the coefficient of performance. Finally, two stages of the proposed optimization cycles were performed: one through the maximization of the COP of the refrigeration cycles and one based on the minimization of process costs, regarding the costs of major equipment involved. Maximization has achieved COP equal to 2.062 for the cascade cycle and 2.505 for the APCI cycle. Among the pairs evaluated in the modified APCI cycle, the pair NH3/DMF remained with better COP of the absorption subcycle. In minimizing of costs, it was obtained the equipment cost of $ 4.1 million for cascade cycle and $ 14.3 million for the original APCI cycle. Regarding the modified APCI cycle, the pair NH3/H2O had showed the lowest cost, both before and after optimization, reaching $ 9.8 million / Mestrado / Engenharia Química / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Rosângela Barros Zanoni Lopes Moreno / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-25T19:13:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cerna_CinthiaKellyQuispe_M.pdf: 4891576 bytes, checksum: 1e055010e701f9aed8364c71a0e68a06 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O comportamento de um reservatório de gás e condensado durante a depleção é altamente complexo. Quando a pressão do reservatório cai abaixo da pressão de orvalho, forma-se um banco de condensado ao redor do poço, que afeta a produtividade do poço e a composição do fluido produzido. Dados experimentais e de campo evidenciam a existência de três regiões no sentido radial, desde a zona imediata ao poço até a zona mais afastada, com variação na saturação de condensado. A primeira região é aquela mais afastada do poço, onde a pressão de reservatório é maior que a pressão de orvalho, e não se tem presença de condensado. A segunda região caracteriza-se pela formação de duas fases no reservatório, embora o condensado ainda não seja móvel nesta região. Na terceira região, a saturação de condensado alcança uma saturação crítica e observa-se o início do escoamento de duas fases. O objetivo deste trabalho é caracterizar as regiões de escoamento no reservatório onde existe formação do banco de condensado e avaliar seu impacto na produtividade do poço. Adicionalmente, busca-se comparar as diferentes técnicas de avaliação deste tipo de reservatório. A análise foi baseada em dados obtidos durante a vida produtiva do poço com uso de ferramentas analíticas e numéricas. As análises dos testes transientes de pressão, em termos de pseudopressão monofásica e bifásica, foram desenvolvidas a partir de dados do período build up de dois testes de pressão utilizando o conhecimento de curvas de permeabilidade relativa. Em seguida, foi construído um modelo numérico de simulação composicional ajustado com os dados existentes dos fluidos e do reservatório, com a finalidade de modelar o comportamento do reservatório de gás condensado. A análise integrada permitiu validar os resultados e prever o comportamento do reservatório no futuro. Como resultados da avaliação foram identificadas as três regiões de escoamento, possibilitando comparar os resultados para permeabilidade, efeito de película e distribuição radial de saturação de condensado utilizando os diferentes métodos de análise. A contribuição deste trabalho reside na integração de análise de testes de poço e simulação numérica neste tipo de reservatório. Além disso, pode-se contribuir para uma melhor gestão do reservatório e procura de soluções para reduzir o efeito de condensação retrógrada / Abstract: The behavior of a gas condensate reservoir during depletion is highly complex. A bank of condensate is formed around the wellbore when the reservoir pressure drops below the dew-point pressure. As a result, the well productivity and the composition of the produced fluid are compromised. Experimental and field data have evidenced the existence of three regions in the radial direction from the zone immediately around to the wellbore to the farthest area, with variations in fluid saturations. In the first region, farthermost from the well, the reservoir pressure is higher than dew point pressure and there is no condensate drop-out. The second region is characterized by the formation of two phases in the reservoir, however the condensate is not mobile. In the third region, the condensate saturation reaches a critical saturation and is observed the beginning of the two-phase flow. This study aims to characterize the condensate bank of the reservoir where gas condensation occurs and to evaluate the condensate bank impact in the well productivity. Additionally, it seeks to compare the different techniques of evaluation of this reservoir type. The analysis was based on pressure data obtained during its productive life, through analytical and numerical tools. The analysis of pressure transient tests, in terms of single phase and two phase pseudo-pressure, were performed on build-up data using the knowledge of relative permeability curves. Further, a numerical compositional model was built and adjusted with the data of the reservoir and its fluids, with the purpose of modeling the behavior of a gas condensate reservoir. The integrated evaluation allowed us to validate the results and predict the behavior of the reservoir in the future. Based on the analysis, three flow regions were identified and it was possible to evaluate the difference on the results for effective permeability, formation damage and radial distribution of condensate saturation using different methods. The contribution of this work lies in integrating well test analysis and numerical simulation to evaluate this type of reservoir. Moreover, results can also contribute for a better reservoir management and as a base for finding solutions to reduce the effect of retrograde condensation / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestra em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientadores: Antonio Carlos Luz Lisbôa, Aparecido dos Reis Coutinho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-25T22:28:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mendez_ManoelOrlandoAlvarez_D.pdf: 8886603 bytes, checksum: 23381b4592620a30fa07c0e7366d50c1 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Gás natural (GN) é uma fonte de energia de origem fóssil, encontrado em formações rochosas subterrâneas ou associados em reservatórios de petróleo. O consumo anual de gás natural no Brasil em 2013 foi de 36,8 bilhões de metros cúbicos, equivalente a 1,1% do consumo mundial de 3,35 trilhões de metros cúbicos. Segundo o Ministério de Minas e Energia do Brasil, em 2013 o GN apresentou aproximadamente 12% da oferta interna de energia, com aumento em torno de 16% de 2012 para 2013. Porém o aumento nesta oferta enfrenta problemas devido aos elevados custos de transporte e armazenamento do GN, devido sua baixa densidade energética em condições de temperatura e pressão padrão, quando comparado com combustíveis líquidos derivados do petróleo. Os dois métodos convencionais de armazenamento e transporte de GN é a liquefação (GN Liquefeito ¿ GNL) e compressão (GN Comprimido ¿ GNC). O GN Adsorvido (GNA) é uma alternativa promissora aos métodos convencionais, pois em pressões moderadas, em torno de 4,0 MPa, um tanque com adsorvente possui capacidade de armazenamento superior a de um tanque vazio, devido à adsorção do gás natural nos microporos no adsorvente, que permite utilização de reservatórios mais leves e seguros. No presente trabalho foi realizado a produção de carvões ativados (CA) à partir de resíduos ou subprodutos de baixo valor agregado de setores industriais, com objetivo de avaliar a aplicabilidade destes CA em sistemas GNA, e de avaliar a influência de suas características na transferência de calor do leito adorvente. Coque de petróleo e biomassa foram ativadas física e/ou quimicamente, resultando em materiais adsorvente. Estes materiais foram caracterizados por meio de adsorção de nitrogênio gasoso a 77 K para identificar quais materiais e condições de produção são mais adequadas para o uso em sistemas GNA. Medidas de armazenamento de metano foram realizadas para avaliar a capacidade dos CA em função da pressão e temperatura. Os resultados de armazenamento foram analisados por meio de relações viriais, modelo de adsorção de Toth, potencial de adsorção e modelo de Dubinin-Stoeckli, permitindo obter parâmetros de adsorção, tais como, distribuição de poros e energias de adsorção. Modelo de transferência de calor em leito de armazenamento de gás natural foi desenvolvido considerando simultaneamente a transferência de calor e equilíbrio de adsorção. A resolução deste modelo permitiu avaliar parâmetros relativos aos efeitos da evolução térmica do leito e como esta afeta a operação de armazenamento. Perfis de temperatura no interior do leito de armazenamento em função da posição radial e tempo de armazenamento foram obtidos considerando diferentes cenários de troca térmica pela parede do tanque / Abstract: Natural gas (NG) is a energy source found in underground rock formations or associated with petroleum reservoirs. Brazil's annual natural gas consumption in 2013 was 36.8 billion cubic meters, equivalent to 1.1% of world consumption of 3.35 trillion cubic meters. According to the Ministry of Mines and Energy of Brazil, in 2013 the NG was approximately 12% of the domestic energy supply, an increase of around 16% from 2012 to 2013. However this offer is facing increasing problems due to high cost of transportation and storage, and because of its low energy density in standard conditions of temperature and pressure when compared to petroleum-derived liquid fuels. The two conventional methods of storage and transportation of natural gas is the liquefied natural gas (LNG) and compressed natural gas (CNG). The Adsorbed NG (ANG) is a promising alternative to conventional methods because at moderate pressures around 4.0 MPa, the adsorbent has a higher storage capacity than an empty storage tank, due to the adsorption of natural gas in the micropores of the adsorbent, which allows the use of lighter and safer tanks. In the present work production of activated carbon (AC) was made from waste or by-products of low cost from industries, in order to evaluate the applicability of these AC in ANG systems, and to evaluate the influence of their characteristics on the heat transfer of the asdorbent bed. Petroleum coke and biomass were activated physically and/or chemically. These materials were characterized by nitrogen gas adsorption at 77 K in order to identify wich materials and wich production conditions are better suited for use in ANG systems. Measurements of methane storage were carried out to evaluate the methane adsorption capacity of the AC as a function of pressure and temperature. The methane storage results were analyzed by adsorption virial relations, Toth adsorption model, potential adsorption model and Dubinin-Stoeckli model, allowing to obtain adsorption parameters such as pore distribution and adsorption energies. A heat transfer model in the adsorbent bed was developed considering heat transfer and adsorption equilibrium. The data obtained ny this model allow evaluate parameters related to the termal effects of the adsorbent bed and how this parameters affects the storage operation. Temperature profiles within the bed storage as function of the radial position and time of storage were obtained considering different scenarios by heat exchange through tank wall / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T10:31:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pimenta_LucianaBispo_M.pdf: 3231978 bytes, checksum: c2de8436ce07b62fabe1af47e5020ef1 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O comportamento dinâmico em unidades de produção de óleo é muito importante para a operação e projeto de equipamentos. O desenvolvimento da tecnologia no processamento primário de petróleo é caracterizado pela otimização de peso e espaço nas unidades de produção. Estas restrições têm sido diretrizes para pesquisas em desenvolvimento de equipamentos mais eficientes e compactos, como hidrociclones. Porém, esta capacidade de compactar equipamentos resultou em redução na flexibilidade em operar com oscilações de carga (golfadas). Ao longo dos últimos anos, a maturação de campos produtores e o aumento na produção de água e no uso de gás lift associados à produção de óleo em lâminas d'água cada vez mais profundas têm aumentado a freqüência de golfadas. A simulação dinâmica pode ser utilizada para desenvolver estratégias para controlar situações transientes em plataformas offshore. Este trabalho utilizou a simulação dinâmica de uma planta de condicionamento de gás natural em plataforma offshore feita no simulador de processos HYSYS 7.2, como ferramenta para analisar a planta e propor melhores condições de operação. Neste trabalho duas situações serão analisadas. Na primeira, apenas o gás associado passa pelo sistema de compressão e o gás não associado é encaminhado diretamente para desidratação com TEG (situação 1). Na segunda, haverá uma quebra de pressão do gás proveniente dos poços de gás e este deverá ser encaminhado para o sistema de compressão juntamente com o gás proveniente dos poços de óleo (situação 2). Em um primeiro momento, a planta foi analisada em modelo de estado estacionário e foi avaliado o efeito da quebra de pressão na temperatura da tubulação à jusante das válvulas responsáveis pela quebra (situação 2). Em um segundo momento, a planta foi avaliada no estado dinâmico, onde foi possível analisar o efeito que as oscilações de carga têm no sistema de compressão da planta, bem como nas trocas térmicas. Este segundo estudo foi avaliado para as situações 1 e 2. Para o estudo em estado estacionário, foi possível observar que a especificação de temperatura mínima de projeto para a tubulação à jusante das válvulas que efetuam a quebra de pressão não é alcançada, porém, existe uma faixa de ?P ideal para cada válvula a fim de evitar a formação de gelo na parte externa da tubulação. Para o estudo dinâmico foi possível avaliar os efeitos que as oscilações de carga trazem para o sistema de compressão e em que situação (1 ou 2) a planta opera com maior estabilidade. Verificou-se que o trocador da saída do sistema de compressão opera com certa instabilidade na situação 1 devido à baixa vazão de gás a ser resfriado e na situação 2 esta instabilidade é reduzida. As conclusões deste estudo mostram a importância da simulação dinâmica como ferramenta de decisão para o engenheiro de processamento de gás na operação da planta / Abstract: Dynamic behavior in oil production units is vital for equipments project and operation. Technology development in offshore primary processing has traditionally been characterized by optimizing weight and space in their production units. Such restrictions have been the guidelines for researches in developing more efficient and compact equipments, such as hydro cyclones. However, this compactness has resulted, invariably, in reduced capacity to deal with load oscillations, typical in offshore units. Along the last years the maturation of production fields, and the increase of water production and gas lift use, associated to the oil production in larger and larger water depths have been increasing slugs intensity. Dynamic simulation can be used to develop better strategies to control transient situations in offshore units. This study use a dynamic simulation of a natural gas offshore conditioning plant as a tool to analyze the plant and to propose better operational conditions. The process simulator to do dynamic simulation was HYSYS 7.2. In this work two situations were analyzed. In the first one, only the gas from oil wells pass through the gas compression system and the gas from gas wells are forwarded directly to dehydration with TEG (situation 1). In the second situation, there will be a pressure drop of the gas from gas wells and this gas should be forwarded to the compression system along with gas from oil wells (situation 2). At first, the plant was analyzed in steady state model and the effect of pressure drop in pipe temperature downstream of the valves responsible for pressure drop was evaluated (situation 2). In a second stage the plant was evaluated in dynamic state where it was possible to analyze the effect of load oscillations in the compression system, as well as in the heat exchange. This second study was evaluated for situations 1 and 2. For the static study, the specification of minimum project temperature for the pipeline downstream of the valves that perform the pressure drop is not achieved but there is an ideal range pressure drop for each valve to prevent ice formation outside the pipe. In the dynamic study was evaluated the effects of load oscillations in compression system and in what situation (1 or 2) the plant operates with greater stability. It was found that the heat exchange of the output of the compression system operates with instability in the situation 1 due to the low flow of gas to be cooled, and in the situation 2 this instability is reduced. The conclusions of this study show the importance of dynamic simulation as a decision tool for the engineer in the gas processing plant operation / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química