ESTUDO DE DEPOSIÇÃO DE CERA EM ÓLEOS PARAFÍNICOS

ESTUDO DE DEPOSIÇÃO DE CERA EM ÓLEOS PARAFÍNICOS

ALCANTARA, M. L.; BARRETO, S.; MEIRELLES, M. C.; TARANTINO, G. B.; GOES, L. M. N.; PIRES, C. A. M.; SANTOS, L. C. L.; MATTEDI, S.

Artigo:

Um dos problemas mais comuns na produção e transporte do petróleo é a deposição de parafinas. Este problema resulta em prejuízos financeiros devido a maiores gastos com manutenção e energia. Diferentes modelos termodinâmicos já foram desenvolvidos e aplicados para a determinação de alguns destes parâmetros como a composição da cera e a temperatura inicial de aparecimento de cristais (TIAC). Este trabalho tem como objetivo estudar o fenômeno da deposição de parafinas, com foco na determinação da TIAC e na composição do sólido formado e comparar modelos para a descrição destas propriedades. Foram medidas, experimentalmente, a TIAC por densimetria, a quantidade de saturados, aromáticos, resinas e asfaltenos (SARA), a composição do óleo por cromatografia gasosa e a quantidade e composição da cera. A TIAC e a quantidade e composição de cera foram calculadas através da aplicação de quatro modelos termodinâmicos a fase líquida considerando a fase sólida uma solução ideal e comparado com os resultados de óleos obtidos de seis campos.

Um dos problemas mais comuns na produção e transporte do petróleo é a deposição de parafinas. Este problema resulta em prejuízos financeiros devido a maiores gastos com manutenção e energia. Diferentes modelos termodinâmicos já foram desenvolvidos e aplicados para a determinação de alguns destes parâmetros como a composição da cera e a temperatura inicial de aparecimento de cristais (TIAC). Este trabalho tem como objetivo estudar o fenômeno da deposição de parafinas, com foco na determinação da TIAC e na composição do sólido formado e comparar modelos para a descrição destas propriedades. Foram medidas, experimentalmente, a TIAC por densimetria, a quantidade de saturados, aromáticos, resinas e asfaltenos (SARA), a composição do óleo por cromatografia gasosa e a quantidade e composição da cera. A TIAC e a quantidade e composição de cera foram calculadas através da aplicação de quatro modelos termodinâmicos a fase líquida considerando a fase sólida uma solução ideal e comparado com os resultados de óleos obtidos de seis campos.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-1805-17471-145145

Referências bibliográficas

• [1] ASTM 2887, “Standard Test Method for Boiling Range Distribution of Petroleum Fractions by Gas Chromatography”, ASTM International, 2008.
• [2] ASTM D 4052-11, “Standard Test Method for Density, Relative Density, and API Gravity of Liquids by Digital Density Meter”, ASTM International, 2002.
• [3] BURGER, E. D.; PERKINS, T. K.; STRIEGLER, J. H. Studies of Wax Deposition in the Trans Alaska Pipeline. Society of Petroleum Engineers of AIME,v. 33 p. 1075-1086, 1981.
• [4] COUTINHO, J. A. P.; ANDERSEN, S. I.; STENBY, E. H. Evaluation of Activity Coefficient Models in Prediction of Alkane Solid-Liquid Equilibria. Fluid Phase Equilibria, v.103, p. 23-39, 1995.
• [5] COUTINHO, J. A. P.; KNUDSEN, K.; ANDERSEN, S. I.; STENBY, E. H. A Local Composition Model for Paraffinic Solid Solutions. Chemical Engineering Science, v.51, n.12, p. 3273-3282, 1996.
• [6] Área temática: Engenharia das Separações e Termodinâmica 7COUTINHO, J. A. P. Predictive UNIQUAC: A New Model for the Description of Multiphase Solid-Liquid Equilibria in Complex Hydrocarbon Mixtures. Ind. Eng. Chem. Res., v. 37, p.4870-4875, 1998.
• [7] COUTINHO, J. A. P.,DAUPHIN, C., DARIDON, J. L. Measurements and modeling of wax formation in diesel fuels. Fuel, v.79 p. 607-616, 2000.
• [8] COUTINHO, J. A. P.; MIRANTE, F.; PAULY, J. A New Predictive UNIQUAC for Modeling of Wax Formation in Hydrocarbon Fluids. Fluid Phase Equilibria, v.247, p.8-17, 2006.
• [9] ELLIOT, J.R., LIRA, C.T. Introductory Chemical Engineering Thermodynamics, New York: Editora Prentice Hall; 2. ed., 2012.
• [10] ESPADA, J. J., COUTINHO, J. A. P., PEÑA, J. L. Evaluation of Methods for the Extraction and Characterization of Waxes from Crude Oils. Energy Andamp; Fuels,v.24, p.1837-1843, 2010.
• [11] LARSEN, B. L., RASMUSSEN, P., FREDENSLUND, A. A modified UNIFAC group-contribution model for prediction of phase equilibria and heats of mixing, Ind. Eng. Chem. Res., v. 26, p. 2274–2286, 1987.
• [12] LIRA-GALEANA, C., FIROOZABADI, A., PRAUSNITZ, J.M. Thermodynamics of wax precipitation in petroleum mixtures. AIChE Journal, v.42, p.239-248, 1996.
• [13] MARANO, J.J.; HOLDER, G.D. General Equations for Correlating the Thermo-physical Properties of n- Paraffins, n-Olefins and other Homologous Series. 2. Asymptotic Behavior Correlations for PVT Properties. Ind. Eng. Chem. Res.,v.36, p. 1887-1894, 1895.
• [14] MARTOS, C., COTO, B., ESPADA, J. J., ROBUSTILLO, M. D., PEÑA J. L., MERINO-GARCIA, D. Characterization of Brazilian Crude Oil Samples to improve the predictions of Wax Precipitation in Flow Assurance Problems. Energy and Fuels. v.24 p. 2221-2226, 2010.
• [15] MORGAN, D., KOBAYASHI, R. Extension of Pitzer CSP models for vapor pressures and heats of vaporization to long-chain hydrocarbons. Fluid Phase Equilibria, v. 94, p. 51-87, 1993.
• [16] WON, K.W. Thermodynamics for solid solution-liquid-vapor equilibria: wax phase formation from heavy hydrocarbon mixtures, Fluid Phase Equilibria, v.30, p.265-279, 1986.

Como citar:

ALCANTARA, M. L.; BARRETO, S.; MEIRELLES, M. C.; TARANTINO, G. B.; GOES, L. M. N.; PIRES, C. A. M.; SANTOS, L. C. L.; MATTEDI, S.; "ESTUDO DE DEPOSIÇÃO DE CERA EM ÓLEOS PARAFÍNICOS", p-16093-16100. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-1805-17471-145145