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Estudo de modelos termodinâmicos para misturas envolvidas no processamento de petróleo

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Estudo de modelos termodinâmicos para misturas envolvidas no processamento de petróleo

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Título Estudo de modelos termodinâmicos para misturas envolvidas no processamento de petróleo
Autor Hübner, Júlia Viola Matzenbacher
Orientador Staudt, Paula Bettio
Data 2015
Nível Graduação
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Curso de Engenharia Química.
Assunto Engenharia química
Resumo Durante todas as etapas do ciclo de vida do petróleo diversas misturas entre diferentes compostos são formadas. O próprio petróleo é uma mistura complexa de compostos orgânicos e inorgânicos que se encontra, geralmente, em equilíbrio com gás natural e água nas jazidas. Além dessas misturas naturais, são formadas misturas com substâncias usadas em tratamentos, como o hidrogênio no hidrotratamento, e entre produtos, como a de hidrocarbonetos e compostos fluorados na composição de fluidos refrigerantes. Na indústria é importante conseguirmos representar o comportamento dessas misturas e, para isso, utilizam-se os modelos termodinâmicos. Neste trabalho foram escolhidos seis grupos de misturas para representar diversas etapas do processamento do petróleo, são elas: misturas de água e hidrocarbonetos, misturas envolvendo o metano, hidrogênio, dióxido de carbono, sulfeto de hidrogênio e compostos fluorados. A predição confiável das propriedades termodinâmicas dessas misturas é essencial para o controle e a otimização de processos industriais. Na literatura existe uma variada gama de modelos termodinâmicos específicos para cada mistura, porém, para uma refinaria ou indústria petroquímica, seria interessante o uso de um modelo único, genérico e preciso para amplas faixas de temperatura e pressão. Neste trabalho, diagramas de equilíbrio líquido-líquido e líquido-vapor foram construídos com o auxilio de modelos termodinâmicos. Os modelos utilizados foram as equações de estado Peng-Robinson e Soave-Redlich-Kwong com regra de mistura de van der Waals, regras de mistura PSRK e SCMR e os modelos preditivos de Gibbs de excesso UNIFAC(PSRK), UNIFAC(Do), COSMO-SAC e F-SAC. Após comparação dos valores encontrados com os dados experimentais coletados, observou-se que as equações de estado com regra de mistura de vdW descreveram com certa precisão praticamente todas as misturas dos sistemas líquido-vapor estudados por abrangerem uma grande faixa de temperatura e pressão. Em relação aos modelos de Gibbs de excesso utilizados, o F-SAC apresentou resultados mais coerentes.
Tipo Trabalho de conclusão de graduação
URI http://hdl.handle.net/10183/127752
Arquivos Descrição Formato
000970358.pdf (1.856Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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