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Título: Análise do cenário de inibição dos hidratos de gás natural com ênfase na modelagem de inibidores termodinâmicos
Título(s) alternativo(s): Analysis of the scenario of inhibition of natural gas hydrates with emphasis in the modeling of thermodynamic inhibitors
Autor(es): Ferrari, Ana Carolina Gasparotto
Orientador(es): Zuber, Andre
Palavras-chave: Termodinâmica
Hidratos
Gás natural
Inibidores químicos
Thermodynamics
Hydrates
Natural gas
Chemical inhibitors
Data do documento: 15-Jun-2018
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Francisco Beltrao
Referência: FERRARI, Ana Carolina Gasparotto. Análise do cenário de inibição dos hidratos de gás natural com ênfase na modelagem de inibidores termodinâmicos. 2018. 120 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2018.
Resumo: Na área de exploração e produção de gás natural, existem diversos problemas enfrentados pelas companhias para extrair e transportar o gás do local de extração até suas instalações para separação. Durante os processo de extração em águas profundas e ultra profundas, o gás natural localiza-se em uma região de alta pressão e baixa temperatura, condições termodinâmicas que podem ocasionar a formação de hidratos de gás natural, também conhecidos como clatratos. Com o tempo estes hidratos vão se aglomerando em pontos das tubulações, diminuindo a vazão do gás, podendo obstruir totalmente o gasoduto e causar grandes prejuízos na indústria. A fim de evitar a formação dos clatratos, são injetados nos poços inibidores de hidratos. Eles são separados em três classes principais de acordo com seu mecanismo de inibição: inibidores termodinâmicos, cinéticos e antiaglomerantes. Para ampliar e otimizar o uso destes inibidores, diversos modelos (equações de estado) têm sido desenvolvidos para correlacionar e predizer a formação dos hidratos através do estudo das propriedades termodinâmicas do gás e do ambiente. Com a aplicação desses modelos (equações de estado) é possível predizer em quais condições termodinâmicas ocorrera a formação do clatratos, assim como o cálculo da quantidade de inibidor necessária para que o equilíbrio seja deslocado o suficiente para que a operação de extração proceda sem riscos. Sendo os inibidores termodinâmicos representantes da maior e mais antiga das classes citadas, no presente trabalho realiza-se uma revisão de modelos desenvolvidos para o uso dos mesmos, juntamente com uma análise da evolução da modelagem ao longo dos anos.
Abstract: In the area of natural gas exploration and production, there are several problems that companies face in extracting and transporting gas from the extraction site to their separation facilities. During deep and ultra deep water extraction, natural gas is located in a region of high pressure and low temperature, these are thermodynamic conditions that can cause the formation of natural gas hydrates, also known as clathrates. Over time, these hydrates can becoming crowded in points of the pipes, reducing the flow of the gas, with capacity to totally obstruct the pipeline, being able to cause great loss to the gas industry. In order to avoid the formation of clathrates are injected inhibitor into the hydrate wells, which are separated into three main classes according to their mechanism of inhibition: thermodynamic, kinetic and anti-agglomerant. In order to amplify and optimize the use of these inhibitors. To amplify and optimize the use of these inhibitors, several models (state equations) have been developed to correlate and predict the formation of gas hydrates through the study of the thermodynamic properties of the natural gas and the environment has been developed. With the application of these models (state equations) it is possible to predict in what thermodynamic conditions the formation of clathrates will occur, as well as calculate the amount of inhibitor necessary for the equilibrium to be displaced enough for the extraction operation to proceed without risk. Since thermodynamic inhibitors represent the largest and oldest of the above-mentioned classes, a review of the models developed for the use of these thermodynamics is carried out along with an analysis of the modeling evolution over the years.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10323
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