Cálculos de equilíbrio líquido-vapor para o gás natural usando regras de mistura de Huron-Vidal

Lima Neto, Antônio Cavalcante de

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/17769

Type:	Trabalho de conclusão de graduação
Title:	Cálculos de equilíbrio líquido-vapor para o gás natural usando regras de mistura de Huron-Vidal
Author(s)/Inventor(s):	Lima Neto, Antônio Cavalcante de
Advisor:	Tavares, Frederico Wanderley
Co-advisor:	Young, Ingrid Azevedo de Oliveira
Co-advisor:	Segtovich, Iuri Soter Viana
Abstract:	A demanda energética global tem se intensificado nas últimas décadas e as previsões mostram números ainda maiores até 2040. Grande parte dessa energia é gerada pelos combustíveis fósseis, como petróleo ou gás natural, que são compostos por uma mistura complexa de hidrocarbonetos e impurezas como água, gás carbônico ou nitrogênio. É de grande interesse das empresas de óleo e gás a remoção dessas impurezas, uma vez que impactam negativamente na produção dos insumos. A água, por exemplo, associada ao gás natural em condições de elevadas pressões pode favorecer a formação de hidratos levando ao bloqueio de tubulações. Além disso, a desidratação também reduz a corrosão, elimina a formação de espuma e evita problemas com catalisadores a jusante. Nesse caso, para o gás ser desidratado ele é geralmente tratado com um agende absorvente, como o TEG. Como este glicol exibe uma baixa volatilidade, pouco se é explorado acerca de sua perda por evaporação, mesmo no caso dos grandes volumes utilizados pelas empresas. Sendo assim, as simulações adequadas dos processos da indústria de gás natural estabelecem a base para a otimização das operações, bem como auxiliam nos projetos de novas instalações. Elas exigem uma previsão acurada das propriedades termodinâmicas e do equilíbrio de fases dos fluidos de interesse. Nesse caso, as equações de estado cúbicas são os métodos de cálculo mais comumente empregados. Dentre elas, a equação de Peng-Robinson (PR) costuma ser a recomendada para aplicações de gás, refino e petroquímica em diversos simuladores. No presente trabalho, um modelo é proposto para a realização dos cálculos termodinâmicos dos sistemas binários compostos por metano, etano, propano, n-butano, nitrogênio, dióxido de carbono e TEG. Ele é baseado na equação de estado de PR associada ao modelo NRTL através das regras de mistura de Huron-Vidal. Além disso, o modelo foi acoplado, em alguns casos, à modificação do termo atrativo de Almeida-Aznar- Telles (AAT). Foi realizado a estimação de parâmetros de interação binária com base nos dados experimentais presentes na literatura. Esses parâmetros foram estimados usando mínimos quadrados pelo algoritmo estocástico de exame de partículas (PSO) seguido pelo algorítimo determinístico de Nelder-Mead. O modelo reproduziu bem os dados de equilíbrio líquido-vapor de todos os sistemas binários, com erros relativos de até 7.5%, com exceção dos pontos em condições próximas ao ponto crítico.
Keywords:	Gás natural Combustíveis fósseis Insumos Mistura
Subject CNPq:	CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::ENGENHARIA DE ALIMENTOS
Production unit:	Escola de Química
Publisher:	Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date:	10-Feb-2022
Publisher country:	Brasil
Language:	por
Right access:	Acesso Aberto
Appears in Collections:	Engenharia de Alimentos

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