[pt] DESENVOLVIMENTO E AVALIAÇÃO DE DIFERENTES MECANISMOS DE DEPOSIÇÃO DE UM MODELO DE DEPOSIÇÃO DE PARAFINA QUASE-1D
[pt] Reduzir as emissões de gases de efeito estufa em setores de difícil descarbonização, como a indústria do petróleo, é um grande desafio da transição energética. Um caminho promissor nessa direção é aumentar a eficiência energética dos processos de produção. Na indústria de óleo e gás, a formação...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2025 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO) |
| Repositorio: | Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell) |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:MAXWELL.puc-rio.br:72081 |
| Acceso en línea: | https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=72081&idi=1 https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=72081&idi=2 http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.72081 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | [pt] GARANTIA DE ESCOAMENTO [pt] MODELO DE PREDICAO DE DEPOSICAO DE PARAFINA QUASE 1D [pt] MECANISMO DE DEPOSICAO [pt] DEPOSICAO DE PARAFINA [en] FLOW ASSURANCE [en] QUASI 1D WAX DEPOSITION PREDICTION MODEL [en] DEPOSITION MECHANISM [en] WAX DEPOSITION |
| Sumario: | [pt] Reduzir as emissões de gases de efeito estufa em setores de difícil descarbonização, como a indústria do petróleo, é um grande desafio da transição energética. Um caminho promissor nessa direção é aumentar a eficiência energética dos processos de produção. Na indústria de óleo e gás, a formação e o crescimento recorrentes de depósitos de parafina sobre as paredes internas de dutos podem reduzir substancialmente a eficiência energética do processo de transporte de petróleo. Diversos estudos têm sido conduzidos para modelar e predizer acuradamente a deposição de parafina, com o objetivo de melhorar o projeto de sistemas de dutos e otimizar operações de remoção de depósito. Entretanto, um critério de deposição inequívoco ainda é um problema em aberto. Um modelo de predição Newtoniano que define a espessura do depósito por meio da difusão molecular de parafina através da interface do depósito ou de um limiar empírico de saturação de sólidos é frequentemente empregado. Avanços recentes indicam que o comportamento não-Newtoniano do óleo deve ser considerado como um mecanismo de deposição. Uma vez que a indústria de óleo e gás usa dutos longos e necessita de predições rápidas, modelos de predição simplificados e acurados são muito requisitados. Nesse contexto, o presente trabalho desenvolve um modelo de predição de deposição de parafina quase-1D acoplado a um modelo termodinâmico robusto. A reologia do óleo pode ser modelada como Newtoniana ou não-Newtoniana. Adicionalmente, a difusão molecular é considerada. Os campos de velocidade e pressão são 1D, enquanto os campos de temperatura e concentração de parafina dissolvida são 2D unidirecionais, significando que eles são determinados marchando ao longo do comprimento do duto. A malha é dinâmica, adaptando-se ao movimento da interface do depósito. As propriedades termodinâmicas (saturação de sólidos incluída) são obtidas a partir de uma tabela de consulta construída pelo modelo termodinâmico em um estágio de pré-processamento. O desempenho preditivo de diferentes modelos de deposição é comparado com dados experimentais e numéricos de casos com variadas condições de operação. Os modelos não-Newtoniano e Newtoniano apresentaram bons resultados para maiores forças motrizes térmicas. O modelo Newtoniano foi mais dependente da curva de solubilidade de parafina. O modelo de difusão molecular apresentou bons resultados para forças motrizes térmicas menores ou maior número de Reynolds. Esses resultados são mais uma indicação de que o fenômeno de deposição de parafina não é governado por um único mecanismo de deposição. |
|---|