[pt] Este trabalho refere-se a uma aplicação em equipamentos de
separação de óleo da água produzida em plataformas de
produção de petróleo. O objetivo principal é analisar a
influência da geometria na eficiência de separação de
óleo-água de um flotador, com o intuito de otimizar a sua
operação. Isto permitirá, entre outras coisas, a
reconfiguração interna de equipamentos já existentes, e a
comparação entre eficiências de equipamentos com geometrias
diferentes. Para simulação do flotador á proposta uma
metodologia onde é utilizada a modelagem numérica do
escoamento e do processo de flotação. É utilizada a técnica
de volumes finitos onde são resolvidas as equações de
conservação de massa e de quantidade de movimento linear,
juntamente com as duas equações do modelo de turbulência k-
épsilon. Para a modelagem da flotação, são utilizados
alguns modelos para cálculo da probabilidade de colisão,
aderência e estabilidade da bolha na gota de óleo,
utilizando o campo de taxa de dissipação de turbulência da
simulação numérica do escoamento. A trajetória das gotas de
óleo é acompanhada no campo de velocidades para verificação
do destino e eficiência de separação. Posteriormente é
feita uma validação da metodologia utilizada com dados
experimentais já disponíveis na literatura. Finalmente é
analisado um caso variando a geometria e alguns parâmetros
importantes no processo de flotação. / [en] This work refers to an application for the treatment of
produced water in oil and gas production platforms. It
focuses on the analysis of flotation cells design and
geometry influence in the oil-water separation process, in
order to optimize their performance. Examples of
application for the simulation tool are: internal
retrofitting of existing equipments and performance
comparisons for different design/geometries. The use of a
numeric modeling methodology is proposed for the simulation
of a flotation cell. The technique of finite volumes
is used to solve mass conservation and linear momentum
conservation equations, with the two equations for the k-
épsilon
turbulence model. For the flotation process, some models
are used for the calculation of the collision probability,
the adherence and the stability of the gas bubble - oil
droplet system and the field of turbulence dissipation. The
trajectory of the oil droplets is investigated for
predicting the separation efficiency. Empiric data
available in the literature is used in the validation of
the methodology. Finally, a case study is analyzed
for different design and geometries and for verifying the
importance of the physical parameters in the flotation
process.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:3879 |
| Date | 08 September 2003 |
| Creators | MARCOS ANTONIO JANGELAVICIN |
| Contributors | MARCOS SEBASTIAO DE PAULA GOMES |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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