O hidrociclone na Separação óleo-água-areia: um estudo com o auxílio de fluidodinâmica computacional

Mendonça, Andreza Caroline Lima Torres

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/21508

Type:	Trabalho de conclusão de graduação
Title:	O hidrociclone na Separação óleo-água-areia: um estudo com o auxílio de fluidodinâmica computacional
Author(s)/Inventor(s):	Mendonça, Andreza Caroline Lima Torres
Advisor:	Medronho, Ricardo de Andrade
Co-advisor:	Araújo, Cristiano Agenor Oliveira de
Abstract:	Em plataformas de produção de petróleo e gás natural, é necessário que estes produtos sejam submetidos a separações físicas, já que a mistura extraída constitui-se geralmente de uma fração oleosa, uma fração aquosa e uma quantidade de gás, associada ou não à fase oleosa, além de outras impurezas como sais presentes na água. Estudou-se no presente trabalho, com o auxílio da Fluidodinâmica Computacional (CFD), um hidrociclone projetado para separar misturas trifásicas (água/óleo/areia). Analisou-se, em particular, como a variação da concentração de óleo na alimentação do hidrociclone interferiu em sua eficiência de separação. As simulações numéricas foram realizadas com o programa de CFD Ansys 13.0, a malha hexaédrica utilizada neste projeto foi construída no ICEM 13.0 e obtida com base em teste de independência de malha. As soluções numéricas foram conduzidas no programa Ansys Fluent 13.0, através das abordagens Lagrangeana e Euleriana e o modelo de turbulência empregado foi o RSM. Os efeitos de quebra e coalescência foram desprezados. Inicialmente, a simulação numérica bifásica com 40% v/v de óleo foi validada comparando os resultados obtidos com o hidrociclone projetado por Araújo (2012). Os perfis de velocidade e a eficiência granulométrica apresentam valores bem similares. Após esta etapa, foram realizadas outras simulações variando a concentração de óleo de 30 a 80% v/v, a areia foi adicionada através da abordagem Lagrangeana em todas as simulações. Através dos resultados obtidos, foi possível concluir que o aumento da concentração de óleo ocasionou uma diminuição na eficiência de separação e um aumento na razão de fluido. A modificação proposta mostrou resultados satisfatórios para a maioria dos sistemas estudados, sendo obtido pelo overflow2 um óleo com baixíssimo percentual de água e pelo underflow a parte da água junto com toda a areia injetada no sistema. Através deste hidrociclone foi possível obter uma corrente rica em óleo, outra rica em óleo e água e uma terceira rica em água e areia.
Keywords:	Hidrociclone Separação centrífuga Fluidodinâmica computacional Mistura trifásica Engenharia de petróleo Óleo
Subject CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICA CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::OLEOS CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA
Production unit:	Escola de Química
Publisher:	Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date:	Jul-2013
Publisher country:	Brasil
Language:	por
Right access:	Acesso Aberto
Appears in Collections:	Engenharia Química

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