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Captura de CO2 em mistura multicomponente utilizando microrreatores
(2018-02-05) Almeida, Sarah Natacha de Oliveira; Oliveira, Jackson Araújo de; Cruz, Juan Alberto Rojas; ; ; ; Lopes, Francisco Wendell Bezerra; ; Souza, José Roberto de; ; Ruiz, Juan Alberto Chavez;
O gás natural associado ao petróleo extraído da camada do pré-sal apresenta expressivos teores de CO2 (>30% molar), o que torna inviável sua comercialização diretamente das plataformas. Dessa forma, o CO2 deverá ser removido do gás natural pelo menos até a concentração exigida pela ANP, máximo de 3% molar, para torná-lo comercial. O sistema de microrreação tem alcançado grande interesse nas últimas décadas devido à intensificação de processos químicos. Nesta configuração, o processo ocorre de modo contínuo, sendo as reações e os fenômenos de transferência decorrentes na forma individualizada com máximos gradientes. Uma característica a se destacar nestes reatores, em comparação com os reatores químicos convencionais, é a maior relação área superficial/volume, o que favorece um maior rendimento, seletividade e eficiência energética da reação.Neste trabalho, o processo de absorção do CO2 em água e em amina (MEA) foi estudado em diferentes tipos de microrreatores (Sistema T; Microrreator tipo funil; Microrreator Tipo T; e Microrreator Junção T) e avaliado em diferentes composições para a fase gasosa (com N2, CO2 e CH4). Também, foram realizados experimentos em condições operacionais com distintos valores de razão volumétrica gás/líquido.Os microreatores avaliados possuem diâmetro hidráulico entre 0,28 a 1,5 mm e foram operados em pressão atmosférica e temperatura ambiente, sendo o sistema de microrreação constituído de bombas, válvulas, microreator, microsseparador, sensores de pressão e temperatura, e um cromatógrafo a gás conectado em linha para analisar a composição da mistura gasosa na saída do sistema. Em geral, o regime de escoamento caracterizado foi do tipo slug, e os resultados apontaram que a máxima eficiência de remoção de CO2usando o Microrreator Junção T ocorreu com eficiência de remoção superior a 90% e razão volumétrica gás/líquido de 7:30 sem MEA e foi de 100% para concentrações de MEA acima de 0,5 M em todas as razões volumétricas gás/líquido estudadas.
Evaluation of the zinox and zeolite materials as adsorbents to remove H2S from natural gas
(Elsevier, 2006-01-05) Melo, Dulce Maria de Araújo; Melo, Marcus Antônio de Freitas; Martinelli, Antonio Eduardo; Cachima, Gustavo Henrique Bezerra; Cunha, Jardel Dantas da; Souza, José Roberto de
Mesoporous materials can be generally used as adsorbents to remove impurities from gases. During the past few years, H2S has been removed from natural gas using materials such as dolomite, zeolites, and industrial compounds, which can be widely used by oil and natural gas companies. The present study focused on the use of Zeolite 13X and Zinox 380 as H2S adsorbent at 25 ◦C. They were characterized by chemical analyses (X-ray fluorescence and atomic absorption), X-ray diffraction, particle size distribution analyses and FT Infrared spectroscopy. Adsorption reactions were carried out using proposed models. The results revealed that both materials studied could be used as H2S adsorbents in natural gas exceeding the capabilities of industrial compounds
Gestão de segurança de processos baseado em risco: implementação de um modelo de gestão de mudança em uma empresa operadora de campo de petróleo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-09-08) Fernandes, Rayan Lima; Duarte, Lindemberg de Jesus Nogueira; Souza, José Roberto de; Lopes, Francisco Wendell Bezerra
A Segurança de Processos ou Operacional diz respeito à prevenção de acidentes ligados à operação do processo produtivo de uma empresa. Devido a uma série de acidentes catastróficos ocorridos na década de 80 teve início os estudos acerca da Gestão de Segurança Processos, do inglês Process Safety Management (PSM), contendo requisitos para o gerenciamento dos perigos que são associados com substâncias químicas altamente tóxicas, inflamáveis ou explosivas. Essa definição evoluiu para uma nova abordagem focada na Segurança de Processos Baseada no Risco que oferece às instalações, pessoas e meio ambiente. Esse modelo de gestão criado pela Center for Chemical Process Safety (CCPS) foi utilizado pela Agência Nacional do Petróleo (ANP) para a elaboração do Regulamento Técnico do Sistema de Gestão de Segurança Operacional (SGSO), contendo dezessete práticas de gestão que é a base para as operações seguras na indústria do petróleo. Esse trabalho de conclusão de curso aplica a metodologia PDCA (planejando, fazendo, verificando e agindo) no sistema de Gestão de Segurança, Meio Ambiente e Saúde (SMS) de uma empresa que opera as instalações de um campo terrestre de produção de petróleo. Com foco no gerenciamento de mudanças do SGSO da ANP, são apresentados como resultados deste trabalho um novo fluxo do processo de gestão de mudança, bem como a elaboração de documentos que contemplam a análise de todos os tipos de mudanças (padrão/procedimento, instalações, pessoal, tecnologia e operação). Dessa forma, esse trabalho traz uma contribuição real para a cultura de Segurança de Processos/Operacional das empresas ocasionando uma maior confiança de seus colaboradores nas atividades internas, bem como na melhoria dos seus processos de gestão de SMS.
LayCu0.4Fe0.6O3 perovskite oxides: synthesis, characterization and catalytic reactivity in the fischer-tropsch synthesis
(Brazilian Association of Research and Development in Petroleum and Gas (ABPG), 2011) Melo, Marcus Antônio de Freitas; Souza, José Roberto de; Silva, C. F.; Melo, Dulce Maria de Araújo; Rojas, Leopoldo Osvaldo Alcazar; Oliveira, F. S.
The current natural gas production of 52 Mm3 d-1 and the large projects for its expansion has been setting new boundaries for the Brazilian industry of oil and gas. So far, one of the biggest challenges regards the logistics for gas transportation from offshore fields. Therefore, the transformation of natural gas into gasoline, diesel and/or olefins via Fischer-Tropsch synthesis would be an alternative to this matter. In this work, the production of hydrocarbons by Fischer-Tropsch synthesis in a slurry reactor was investigated and a perovskite-type catalyst (LayCu0,4Fe0,6O3) was used, where the lanthanum index “y” varies from 0 to 1 on a molar basis. The selection of the method to synthesize perovskite largely depends on its target application and desired properties. The synthesized perovskites were characterized by X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive X-ray fluorescence (EDX). The reducibility of such oxides was studied by a temperature-programmed reduction (TPR) technique and the reactivity of the catalysts was evaluated in a slurry reactor. The selectivity toward hydrocarbons was better in materials with a lanthanum content ranging between 0.6 and 0.8 to produce hydrocarbons (C1-C6 and C17-C26) from syngas by the Fischer-Tropsch (FT) synthesis
Modelagem do processo de autoprecipitação de gibsita em decantadores do processo Bayer
(2018-03-05) Rodrigues, Daniel de Araújo Costa; Souza, Domingos Fabiano de Santana; Oliveira, Jackson Araújo de; ; ; ; Souza, José Roberto de; ; Ruiz, Juan Alberto Chavez;
A maioria das refinarias que empregam o processo Bayer monitoram as perdas de alumina com atenção. Um efeito bastante relevante que causa perdas é a autoprecipitação no circuito de clarificação. Essa dissertação propõe um modelo conceitual para a representação das nuances deste processo, levando em consideração o perfil dos sólidos e composição destes, e a hidrodinâmica complexa do processo de decantação. A técnica consiste na discretização dos decantadores do processo bayer em estágios com representação de mistura, reação e separação. O problema foi analisado e provado que zero graus de liberdade são alcançados independentemente do número de estágios e o nível de detalhe da composição nas duas fases para um número indefinido de estágios. O efeito de parâmetros, como o número de estágios, posição da corrente de alimentação e nível do leito de lama na resposta do modelo é analisado para propor um range ideal de condições de modelagem numérica. O modelo foi robusto e garantiu a solução do estado estacionário com resultados condizentes com a realidade. Adicionalmente, foi observado que o aumento do número de discretizações dos estágios não adiciona à capacidade do modelo, e até causa instabilidade numérica e a combinação de quantidade de estágios e posição da alimentação possuem uma combinação ótima de funcionamento.
Modelagem e simulação do processo de remoção CO2 usando microrreator
(2018-12-20) Nobre, Lucas Rafael Pinto; Souza, Domingos Fabiano de Santana; ; ; Jesus, Anderson Alles de; ; Souza, José Roberto de; ; Ruiz, Juan Alberto Chavez;
A remoção do CO2 tem atraído o interesse de indústrias e pesquisadores em decorrência do contínuo aumento da demanda pelo gás natural e a crescente preocupação com aspectos ambientais, principalmente relacionados aos gases de efeitos estufa. Todavia, os métodos tradicionais de remoção por absorção, apesar de bem consolidados, possuem uma baixa eficiência. Uma opção promissora é a utilização de microrreatores para a remoção de CO2 por absorção, em parte relacionada à sua grande área de contato, melhor grau de mistura e baixa resistência pela transferência de massa. Neste trabalho, foi desenvolvido um modelo matemático para avaliar a remoção do CO2 tanto no regime de absorção física como o de absorção química em microrreatores. Duas correntes gasosas composta por N2 e CO2 e por CH4, N2 e CO2, sob pressão atmosférica (1 atm) e temperatura ambiente (25º C), foram analisadas em diferentes condições operacionais, e diferentes solventes (água destilada, MEA, EtilEA e TEA). Os resultados mostraram que o modelo possui notável adaptação aos dados experimentais com um erro médio absoluto inferior a 3% e excelente capacidade preditiva. Com o auxílio do modelo, foi possível observar que a adição de CH4 não alterou significativamente a quantidade absorvida de CO2, embora tenha se constatado a alteração das resistências de transferência de massa. Os maiores rendimentos de absorção de CO2 foram obtidos em menores valores de velocidades de gás e menores razões gás-líquido. Também foi constatado que a presença de reação química intensificou a transferência de massa com destaque para a EtilEA e que o microtubo de conexão contribuiu com o rendimento final.
Síntese de Fischer-Tropsch sobre perovskitas LayCu0,4Fe0,6O3
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-07-30) Souza, José Roberto de; Melo, Marcus Antônio de Freitas; Ruiz, Juan Alberto Chavez; ; http://lattes.cnpq.br/5051286289341242; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; ; http://lattes.cnpq.br/5381184161864484; Silva, Antonio Osimar Sousa da; ; http://lattes.cnpq.br/5289388662589522; Santos, Luiz Carlos Lobato dos; ; http://lattes.cnpq.br/8891045064075199; Garnica, Alfredo Ismael Curbelo; ; http://lattes.cnpq.br/0257037690238235; Ferreira, Sebastião Ribeiro; ; http://lattes.cnpq.br/7849019313801150
A produção atual de 52 milhões m³dia-1 de gás natural e os grandes projetos para esta expansão vem estabelecendo novas fronteiras para a indústria nacional de petróleo e gás, sendo um dos maiores desafios a logística para o transporte do gás oriundo de campos offshore. Uma alternativa seria usar o gás natural para a produção de gasolina, diesel e/ou olefinas através da síntese de Fischer-Tropsch. No desenvolvimento deste trabalho foi investigado a produção de hidrocarbonetos via síntese de Fischer-Tropsch em um reator slurry mediante uso de catalisadores do tipo perovskita, LayCu0,4Fe0,6O3±d, onde y sofreu variação de 0 até 1 em base molar. A síntese dos catalisadores levou em consideração o estudo da influência do teor de lantânio e do suporte (Nb2O5) na atividade e seletividade da reação de Fischer-Tropsch, objetivando a produção de hidrocarbonetos. As conversões de H2 foram sensivelmente influênciadas pela presença de fases existentes em cada amostra, assim como pelo suporte. Os resultados da cinética de produção de CO2 sofreram grandes influências com a introdução do suporte em toda a série das amostras produzidas. Os catalisadores empregados permitiram a obtenção de cortes bem definidos de hidrocarbonetos na faixa de C1-C6 e C17-C28, sendo estes resultados claramente influenciados pelo suporte e pela variação do teor de lantânio. A maior relação olefina/parafina obtida foi de 1,8 para a perovskita com y igual a 0,8 na amostra não suportada, viabilizando o uso deste material na produção de olefinas

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