Captura de CO2 em mistura multicomponente utilizando microrreatores

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Almeida, Sarah Natacha de Oliveira
• Orientador(a): Oliveira, Jackson Araújo de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Captura de CO2; Coeficiente de transferência de massa global; Microrreação; Água; MEA; Pré-sal
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25290

O gás natural associado ao petróleo extraído da camada do pré-sal apresenta expressivos teores de CO2 (>30% molar), o que torna inviável sua comercialização diretamente das plataformas. Dessa forma, o CO2 deverá ser removido do gás natural pelo menos até a concentração exigida pela ANP, máximo de 3% molar, para torná-lo comercial. O sistema de microrreação tem alcançado grande interesse nas últimas décadas devido à intensificação de processos químicos. Nesta configuração, o processo ocorre de modo contínuo, sendo as reações e os fenômenos de transferência decorrentes na forma individualizada com máximos gradientes. Uma característica a se destacar nestes reatores, em comparação com os reatores químicos convencionais, é a maior relação área superficial/volume, o que favorece um maior rendimento, seletividade e eficiência energética da reação.Neste trabalho, o processo de absorção do CO2 em água e em amina (MEA) foi estudado em diferentes tipos de microrreatores (Sistema T; Microrreator tipo funil; Microrreator Tipo T; e Microrreator Junção T) e avaliado em diferentes composições para a fase gasosa (com N2, CO2 e CH4). Também, foram realizados experimentos em condições operacionais com distintos valores de razão volumétrica gás/líquido.Os microreatores avaliados possuem diâmetro hidráulico entre 0,28 a 1,5 mm e foram operados em pressão atmosférica e temperatura ambiente, sendo o sistema de microrreação constituído de bombas, válvulas, microreator, microsseparador, sensores de pressão e temperatura, e um cromatógrafo a gás conectado em linha para analisar a composição da mistura gasosa na saída do sistema. Em geral, o regime de escoamento caracterizado foi do tipo slug, e os resultados apontaram que a máxima eficiência de remoção de CO2usando o Microrreator Junção T ocorreu com eficiência de remoção superior a 90% e razão volumétrica gás/líquido de 7:30 sem MEA e foi de 100% para concentrações de MEA acima de 0,5 M em todas as razões volumétricas gás/líquido estudadas.