[pt] Devido a sua ampla gama de aplicações, o gás natural ocupa papel importante
na matriz energética global. No Brasil, a descoberta do pré-sal transformou a
história do país em relação a exploração de óleo e gás. Porém, o gás lá encontrado
possui grandes quantidades de CO2 associado, que requerem remoção por existirem
normas da ANP que limitam o gás natural comercializado a 3 por cento mol. Diversas
tecnologias se mostraram capazes de realizar essa remoção, porém para altas
quantidades de CO2, a tecnologia de membranas vem sendo destaque nas
plataformas offshore de extração de petróleo. Seu reduzido footprint é um grande
atrativo, devido ao espaço limitado das plataformas. O presente trabalho compara a
área e volume ocupados e os pesos totais dos arranjos 3D de módulos de membranas
fibra oca e espiral para a separação de CO2 do gás natural no pré-sal brasileiro. Para
isso, foram construídas maquetes 3D no software Solidworks (marca registrada), baseando-se em
dados de plantas reais offshore em operação e dados disponibilizados pelos
principais fornecedores dos módulos de membrana, para tentar alcançar valores
mais próximos da realidade. Foi constatado que os módulos fibra oca apresentam
grande vantagem sobre os espirais em relação a área do módulo individual
(8.340,91 m2
vs 26,24 m2
) e ao número de módulos necessários (48 vs 15.120), e
também em relação às plantas completas, tanto em área e volume, quanto em peso.
Uma planta completa de módulos fibra oca ocuparia apenas 7,75 por cento do volume da
planta de módulos espirais. O peso da primeira totalizaria 38,42 t em oposição a
765,62 t da segunda planta. / [en] Due to its wide range of applications, natural gas plays an important role in
the global energy matrix. In Brazil, the discovery of the pre-salt transformed the
country s history in relation to oil and gas exploration. However, the gas found there
has large amounts of associated CO2, which require removal because there are ANP
standards that limit commercialized natural gas to 3 percent mol. Several technologies
have proven capable of achieving this removal, but for high amounts of CO2,
membrane technology has been on the spotlight on offshore oil extraction
platforms. Its reduced footprint is a major attraction, due to the limited space on the
platforms. The present work compares the occupied area and volume and the total
weights of 3D arrangements of hollow fiber and spiral wound membrane modules
for the separation of CO2 from natural gas in the Brazilian pre-salt. To achieve this,
3D models were built in Solidworks (trademark) software, based on real offshore plants in
operation and data provided by leading membrane module suppliers, in an attempt
to achieve results closer to reality. It was found that hollow fiber modules offer
significant advantages over spiral wound modules in relation to the membrane area
of the individual module (8,340.91 m2
vs 26.24 m2
) and the number of modules
required (48 vs 15,120), and also in relation to complete plants, both in area and
volume, as well as in weight. A complete hollow fiber module plant would occupy
only 7.75 percent of the volume of the spiral wound module plant. The weight of the first
would total 38.42 t as opposed to 765.62 t of the second plant.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:65325 |
| Date | 05 December 2023 |
| Creators | BRUNO WELLAUSEN CANARIO |
| Contributors | BRUNNO FERREIRA DOS SANTOS |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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