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Título: Remoção simultânea de sulfetos e petróleo, a partir de águas produzidas utilizando o mdif (misturador-decantador à inversão de fases)
Autor(es): Oliveira, Ana Karla Costa de
Palavras-chave: Processos de separação;Água produzida;Extração líquido-líquido;Espécies sulfetadas
Data do documento: 7-Ago-2015
Editor: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citação: OLIVEIRA, Ana Karla Costa de. Remoção simultânea de sulfetos e petróleo, a partir de águas produzidas utilizando o mdif (misturador-decantador à inversão de fases). 2015. 114 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015.
Resumo: The produced water is associated with the processes of exploration and production of oil and gas. These waters are complex mixtures and have many contaminants such as oil, heavy metals and gases such as H2S and CO2, which are also present as components into produced waters. The gases are originated from the same composition of oil and natural gas. The H2S must be removed from the fluids of the oil industry, as it is a highly toxic, potentially lethal gas and mixed with water it forms a corrosive acid able to damage pipelines, flow lines and other equipments. In the current environmental legislation established by CONAMA, the final concentration of sulfides in the waters for the purposes of disposal must be less than 1 ppm and reuse 0,3 ppm. In this work, three commercial amines were tested on mixing with jet fuel in order to remove dispersed oil and H2S from produced water with initial concentration of 0.660 ppm H2S. The operation of liquid-liquid extraction was studied by using a modified Mixer-Settler named MDIF (Misturador-decantador à Inversão de Fase). Three commercial amines were studied: DUOMEEN T, ARCUARD 2 C-75 and DUOMEEN O. All of them showed surface activity and hydrophobic character function (alkylamines). The contents of H2S and petroleum (ppm) were evaluated before and after the contact between organic phase (organic solution of amine + QAV) and water phase (produced water). After tests of extraction into separation funnels carry out in batch scale it was selected amine ARCUAD 2 C-75, to perform systematic tests with MDIF (Mixer-Settler based on Phase Inversion). The operating conditions were established on the basis of the following variables: organic/aqueous ratio (1/5; 1/3 and 2/5) in v:v; total flow (60; 65; 70; 75; 80; 85; 90 and 100) in L/H; and concentration of extracting agent (amine) dissolved into jet fuel (0.1; 0.15; and 0.20;) in (v:v). The experimental results were analyzed based on two different approaches, Statistical Design and Artificial Neural Network (ARN). It was obtained an efficiency of simultaneous removal of sulfides and oil of 74 and 83 %, respectively, for an organic/aqueous ratio of 1/3; a total flow of 90 L/H and a concentration of extracting agent (amine) into QAV of 0.10 v:v.
metadata.dc.description.resumo: As águas produzidas estão associadas aos processos de exploração e produção de petróleo e gás. Estas águas são misturas complexas e possuem muitos contaminantes como petróleo, metais pesados e gases, como o H2S e o CO2, que também são componentes presentes na água de produção. Os gases são originados a partir da própria composição do petróleo e do gás natural. O H2S deve ser removido dos fluidos da indústria do petróleo, pois é um gás altamente tóxico, potencialmente letal e misturado à água forma um ácido corrosivo aos dutos e linhas de fluxo e outros equipamentos. Na atual legislação ambiental estabelecida pelo CONAMA, a concentração de sulfetos nas águas de descarte, deve ser inferior a 1 ppm e, para reuso, 0,3ppm. Neste trabalho, foram testadas três aminas comerciais solubilizadas em QAV visando a remoção simultânea de óleo e H2S em águas produzidas com concentração inicial de 0,660 ppm de H2S. A operação de extração líquido-líquido foi estudada fazendo-se uso do aparelho Misturador-Decantador à Inversão de Fases (MDIF). As aminas comerciais testadas foram: DUOMEEN T, ARCUARD 2C-75 e DUOMEEN O. Todas apresentavam função tensoativa e caráter hidrofóbico (alquilaminas). Os teores de H2S e petróleo (ppm) foram avaliados antes e após o contato entre as fases orgânica (solução orgânica amina/QAV) e aquosa (água produzida). Após testes de extração em funis de separação conduzidos em batelada selecionou-se a amina ARCUAD 2C-75, para realizar os testes sistemáticos com o MDIF (Misturador-Decantador à Inversão de Fases). As condições operacionais foram estabelecidas com base nas seguintes variáveis: relação orgânico/aquoso (1/5;1/3; 2/5) em v:v; vazão total (60; 65; 70; 75; 80; 85; 90; 100) em L/H; e concentração do extratante amina solubilizada em QAV (0,1; 0,15 e 0,20) em (v:v). Os resultados experimentais foram analisados com base em dois approaches, o Planejamento Estatístico Experimental e a Rede Neural Artificial (NRA). Obteve-se uma eficiência de remoção simultânea de sulfetos e petróleo de 74 e 83%, respectivamente, para uma relação orgânico/aquoso de 1/3; uma vazão de 90 L/H e uma concentração de extratante amina em QAV de 0,10 v:v.
URI: http://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/20566
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