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Previous issue date: 2016-11-09 / Dentro do universo da ind?stria petrol?fera, a forma??o de hidratos se apresenta
como um dos grandes empecilhos atrelados a po?os produtores de g?s. Uma das t?cnicas
utilizadas para evitar a forma??o de hidratos, ? a utiliza??o de compostos inibidores,
destacando-se entre esses o monoetilenoglicol (MEG), sendo este injetado na cabe?a dos
po?os produtores. No entanto, ao retornar ? superf?cie a corrente de MEG carreia tanto
sedimentos como ?gua, advindos das forma??es dos po?os. Dessa forma, a regenera??o do
MEG se faz necess?ria para a rentabilidade do processo. A regenera??o do MEG envolve
etapas de pr?-tratamento, remo??o de sais e remo??o de ?gua. A fim de otimizar as condi??es
operacionais, este trabalho se prop?s a determinar a solubilidade especificamente do sal
cloreto de c?lcio em misturas de ?gua e MEG, ?s temperaturas de 25 e 50?C. A metodologia
proposta foi a anal?tica e teve por intuito obter dados de solubilidade por meio de aferi??o de
grandezas indiretas, sendo elas, densidade e condutividade. Sendo assim, as an?lises
desenvolvidas nesse trabalho foram, principalmente, densimetria, condutimetria, e, al?m
delas, termogravimetria e titula??o volum?trica de Karl Fischer, utilizadas para a
determina??o do teor de ?gua apresentado pelos reagentes. Atrav?s das curvas elaboradas de
densidade e condutividade versus concentra??o de cloreto de c?lcio, percebeu-se um
comportamento monot?nico da grandeza densidade em rela??o ? concentra??o de sal,
enquanto a condutividade apresentou comportamento n?o-monot?nico. Nos experimentos de
solubilidade foram coletadas amostras que permitiram determinar a concentra??o a partir dos
dados de densidade, grandeza mais adequada para este fim. Foram obtidas isotermas a 25 e
50?C de solubilidade versus concentra??o de MEG na mistura de solventes. A an?lise das
isotermas permite observar que o efeito salting-out, provocado pela presen?a do MEG no
solvente, ? pouco significativo at? a concentra??o m?dia de 33% m?ssico de MEG livre de
sal. No entanto, ap?s esta zona de concentra??o ? percept?vel uma significativa altera??o na
inclina??o de ambas as isotermas, e a diminui??o da solubilidade passa a ser mais acentuada.
Em rela??o ao aumento de temperatura, a solubilidade do cloreto de c?lcio apresenta efeito
positivo. A equa??o de Setchenov e o modelo UNIQUAC+DH, juntamente com os dados
termoqu?micos, foram aplicados para descrever os dados experimentais. Na abordagem com
UNIQUAC+DH n?o foi considerada a altera??o na fase s?lida formada com a concentra??o
de MEG atrav?s dos dados termoqu?micos. Por outro lado, semelhantemente a Setchenov,
foram estimados dois conjuntos de par?metros para cada isoterma, considerado cada fase
s?lida distinta. A descri??o dos dados pela modelo UNIQUAC+DH resultou pr?xima da
incerteza experimental, i.e., em m?dia para a solubilidade do cloreto de c?lcio 2,00 %. / In the oil and gas industry, hydrates formation is one of the issues related to the
natural gas production. One of the most employed techniques to avoid hydrates formation is
the injection of inhibitors compounds, like the monoethylene glycol (MEG) into the well.
However, MEG stream returns to the surface impregnated with water and many salts coming
from the rock sediments. Then, MEG must be regenerated to assure process environmental
and economic viability. In order to optimize the operationals conditions of the reclamation
process, this work aimed to determine the solubility of the calcium chloride in aqueous
mixtures of MEG, in the temperatures of 25 and 50?C. The proposed methodology is
analytical and applies indirect properties, density and conductivity, to determine solubility
data. Therefore, the main data were obtained from densimetry, conductimetry, and beyond
them, thermogravimetry and Karl Fischer titration to verify purity and moisture content.
Observing the developed curves of density and conductivity versus calcium chloride
concentration, it was detected the monotone and linear behavior for the density as function of
the salt concentration. However, for the conductivity, it was observed a no-monotone and
non-linear behavior. Thus, in order to determine solubility data, samples were evaluated with
the aid of concentration versus density calibration data. The developed isotherms illustrate the
calcium chloride solubility versus MEG concentration behavior. The isotherms have
demonstrated the slight relevance of the salting-out effect, caused by the MEG presence in the
solvent, until an average concentration of 33% MEG (salt-free). From that point, there are
changes in the inclination of both isotherms and the solubility decreases more pronouncedly.
In terms of the temperature increase, the calcium chloride solubility showed a positive effect.
Setchenov equation and UNIQUAC+DH model were applied to describe the experimental
data. In the UNIQUAC approach, it was not considered the change in the solid phase
expressed by the corresponding thermochemical data due to MEG concentration. In the other
hand, similarly to Setchenov correlation, two set of parameters were estimated for each
isotherm, considering each solid phase formed. The description provided by the
UNIQUAC+DH resulted closed to the experimental uncertainty, i.e., in average 2,00 % for
the calcium chloride solubility.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/22403 |
| Date | 09 November 2016 |
| Creators | Silva, I?da Let?cia Mendes |
| Contributors | 08580772800, http://lattes.cnpq.br/2621516646153655, Foletto, Edson Luiz, 54536839020, http://lattes.cnpq.br/6550340290019699, Bezerra, Italla Medeiros, 06160420437, http://lattes.cnpq.br/4212809071445809, Chiavone Filho, Osvaldo |
| Publisher | PROGRAMA DE P?S-GRADUA??O EM ENGENHARIA QU?MICA, UFRN, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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