Pantheon Repositório Institucional da UFRJ
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http://hdl.handle.net/11422/20182| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Modelling of reactive absorption for natural gas treatment |
| Autor(es)/Inventor(es): | Souza, Carlos Henrique Ferreira Brasil de |
| Orientador: | Secchi, Argimiro Resende |
| Coorientador: | Santos, Letícia Cotia dos |
| Resumo: | O objetivo deste trabalho é desenvolver um modelo para simular a absorção de CO2 utilizando uma solução de monoetanolamina. O CO2 e um problema para o gás natural, uma vez que ele reduz seu poder calorífico, acelera a corrosão em dutos e ainda pode congelar durante os processos criogênicos nas unidades tradicionais de tratamento. A absorção reativa do CO2 utilizando alcanolaminas é o método mais consolidado para remover este contaminante do gás natural. Por isso, um bom modelo é essencial para projeto, operação e otimização corretos dessa unidade. Um modelo rigoroso baseado em taxas de transferência de massa e utilizando a teorida do duplo filme foi proposto para realizar a modelagem da absorção do CO2 utilizando monoetanolamina. Foi utilizada a discretização pelo método dos volumes finitos para resolver o sistema de equações diferenciais parciais. Três modelos foram propostos para resolver o sistema de equações algébrico-diferenciais, cada um com um número decrescente de simplificações, com objetivo de gerar estimativas iniciais para a solução final. O modelo foi validado utilizando dados de planta piloto disponíveis na literatura, e o parâmetro de área interfacial foi ajustado. Finalmente, alguns estudos de caso foram simulados para verificar a consistência do modelo. |
| Resumo: | The objective of this work is to create a model to simulate the absorption of CO2 using monoethanolamine solution. CO2 is a problem for natural gas, since it reduces its calorific capacity, accelerates corrosion in ducts, and also may freeze cryogenic processing lines in a traditional gas treatment plant. Reactive absorption of CO2 using alkanolamines is the most consolidated method of removing this contaminant from natural gas. Therefore, a good model of this unit is paramount for correct design, operation and optimization. A rigorous rate-based two-film model was proposed for modelling absorption of CO2 using monoethanolamine. Discretization with finite volumes was performed to solve the resulting partial differential equation system. Three models were then proposed to solve the algebraic-differential equation system, each with decreasing number of simplifications in order to generate initial guesses for the final solution. The model was validaded using literature data from pilot plant, and the interfacial area parameter was adjusted. Finally, some case studies were simulated in order to verify its consistency. |
| Palavras-chave: | Absorção reativa Modelagem Remoção de CO2 |
| Assunto CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química |
| Unidade produtora: | Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia |
| Editora: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Data de publicação: | 2019 |
| País de publicação: | Brasil |
| Idioma da publicação: | eng |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | Engenharia Química |
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