Unidade de regeneração de monoetilenoglicol: dados experimentais e modelagem termodinâmica

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Monteiro, Mateus Fernandes
Orientador(a): Chiavone Filho, Osvaldo
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/33321
Resumo: Hidratos de gás são sólidos cristalinos que podem causar severos problemas para o escoamento de gás natural em linhas subaquáticas. O monoetilenoglicol (MEG) é o inibidor termodinâmico da formação de hidratos de gás mais utilizado. Dados experimentais de equilíbrio líquido–vapor (ELV) para o sistema água+MEG+NaCl são essenciais para descrever os efeitos de composição, pressão e temperatura na unidade de regeneração de MEG. A regeneração tem o objetivo de remover água e sais da corrente de MEG rico, resultando em MEG pobre. No contexto da produção de gás natural, o MEG é regenerado para assegurar à viabilidade econômica e ambiental do processo, devido ao grande volume de MEG requerido na operação. Os principais equipamentos da unidade de regeneração são: separador trifásico, evaporador flash e coluna de destilação. Uma versão modificada do ebuliômetro de Othmer foi aplicada para a determinação de dados experimentais de ELV nas pressões de 35, 65 e 101,3 kPa. Os sistemas binários água+MEG e MEG+NaCl também foram experimentalmente estudados. Os modelos de coeficiente de atividade ENRTL (Electrolyte Non–random Two–Liquid) e UNIQUAC (Universal Quasi–Chemical Activity Coefficient) foram adequadamente parametrizados para descrever o comportamento líquido–vapor das misturas supracitadas. A consistência termodinâmica dos dados foi verificada por meio do teste dos desvios. O binário MEG–NaCl apresenta propriedade coligativa inversa em relação a água, i.e., a temperatura de bolha decresce devido a adição do sal. Dados experimentais de equilíbrio sólido–líquido (solubilidade do NaCl) em temperaturas entre 293,15 e 403,15 K também foram determinados. Foi utilizado método analítico (utilizando densidade) para a determinação dos dados, baseado em medidas sucessivas constantes. A dependência da temperatura na solubilidade do NaCl é relativamente fraca se comparada a outros sais e uma inversão da solubilidade com a temperatura para regiões ricas em MEG (wMEG > 0,9) foi observada. Os dados de solubilidade de NaCl foram correlacionados por meio da propriedade de excesso utilizando a equação de Redlich–Kister. Os dados experimentais de equilíbrio sólido–líquido também foram aplicados na parametrização do ENRTL, de forma a obter um único conjunto de parâmetros para a descrição do equilíbrio sólido–líquido e líquido–vapor.