Mestrando: Luiz Ferreira da Silva Filho - ppt carregar
PublicouJoão De Pina Alterado mais de 4 anos atrás
Apresentação em tema: "Mestrando: Luiz Ferreira da Silva Filho"— Transcrição da apresentação:
1 DESENVOLVIMENTO DE UM SEQUESTRANTE DE GÁS SULFÍDRICO PARA APLICAÇÃO NA INDÚSTRIA DE PETRÓLEO
Mestrando: Luiz Ferreira da Silva Filho Orientadores: Prof . Eduardo Lins de Barros Neto Prof. Afonso Avelino Dantas Neto
2 Motivação A pouca aplicação da remoção do gás sulfídrico
em meio reacional inorgânico A necessidade da eliminação deste gás na indústria de petróleo, pois o mesmo além de causar sérios danos à saúde, levando inclusive à morte, também danifica as tubulações e equipamentos. Estes depósitos afetam a dirigibilidade do veículo (motor engasgando, rateando e afogando), reduzem o desempenho do motor (perda de potência, redução da aceleração, consumo do combustível, detonação, aumento do requisito de octanagem) e aumentam as emissões de gases de exaustão (HO,CO, NO).
3 Objetivos Desenvolver um sequestrante que remova o gás
sulfídrico do gás natural, a um custo menor que os existentes no mercado atual e com maior eficiência, ou seja, não formando compostos secundários que interfiram no uso dos tanques, tubulações e etc.
4 Gás Sulfídrico O gás sulfídrico apresenta as seguintes características: É incolor Altamente tóxico Mais pesado que o ar e forma com este uma mistura explosiva Possui cheiro de ovo podre em baixas concentrações, e inibe o olfato em altas concentrações Queima facilmente formando o dióxido de enxofre (SO2) Durante a corrosão forma uma camada de sulfeto ferroso (FeS), fenômeno este que danifica superfícies internas de tanques, torres, vasos e tubulações. É solúvel em água.
5 Gás Sulfídrico O sulfeto de hidrogênio pode ser encontrado no mar e nas emissões vulcânicas, em processos de produção e refino de petróleo, sistemas de esgoto, indústria de papel, águas subterrâneas, numa variedade de processos industriais, em locais onde haja estagnação de água com quantidades variadas de matéria orgânica/nutrientes e em ambientes contaminados com bactérias.
6 Gás Sulfídrico A decomposição térmica de moléculas de sulfetos e dissulfetos orgânicos de alto peso molecular inseridas nas rochas matrizes podem gerar H2S conforme mostram as reações a seguir: H3C -{[CH2]n}- S- H3C → CXHY + H2S- H3C-{[CH2]n}- S-S-H3C → CXHY +H2S-
7 Gás Sulfídrico A água do mar, que apresenta diversos grupos de bactérias (entre elas as bactérias redutoras de sulfato - BRS) e nutrientes, quando mantida em condições de estagnação por longo tempo, poderá também desenvolver processo de geração de H2S a teores perceptíveis ao olfato humano, conforme mostra a reação a seguir: 2 CH2O + SO42- → H2S + 2 HCO3 –
8 Métodos de Remoção de H2S
Existem vários métodos que podem ser utilizados para remover componentes ácidos, tais como H2S e CO2, e outras impurezas do fluxo de hidrocarbonetos. A variedade dos métodos disponíveis pode ser classificada como aqueles dependentes de reação química, absorção, adsorção ou permeabilidade.
9 Métodos de Remoção de H2S
Os processos de remoção de H2S conhecidos comercialmente estão baseados nas seguintes tecnologias: Absorção e regeneração com diversos tipos de aminas; Absorção sem regeneração com soluções alcalinas; Oxidação com agentes oxidantes como oxigênio, cloro, hipoclorito, ozônio, peróxido de hidrogênio; Oxidação seletiva direta para enxofre, com catalisadores a base de vanádio e outros metais, exemplo: Stretford, Sulferox e Lo-cat; Absorção e regeneração em óxidos de ferro, manganês, etc; Solventes físicos, por exemplo: Selexol, Purisol, Solvente de Flúor e Rectisol; Soluções de carbonato de potássio, por exemplo, Hot Pot, Catacarb, Benfield e Giammarco-Vetrocoke; Adsorção, por exemplo: peneiras moleculares. Membranas, por exemplo: AVIR, Separex, Cyrano (Dow), Grace lnternational Permeation, e Monsanto (SPILLMAN, 1989).
10 Metodologia Experimental
A composição da fase gasosa será determinada por cromatografia. Os ensaios e as análises de cromatografia gasosa serão realizados no Laboratório de Análises Gasosas do Centro de Tecnologia do Gás (CT-Gás), localizados em Natal/RN.
11 Metodologia Experimental
Reações: H2O2 + H2S → S + 2H2O KMnO4 + 3H2SO4 + 5H2S → 5S + 8H2O + K2SO4 + 2MnSO4
12 Metodologia Experimental
1 – Cilindro de gás padrão; 2 – válvula reguladora de pressão; 3 – medidor de vazão; 4 – válvula de controle; 5 – entrada do gás no reator; 6 – reator ; 7 – saída do gás na reator; 8 – frasco lavador de gás; 9 – válvula de três vias (divisão de fluxo); 10 – purga; 11 – cromatógrafo GC 3800 Varian; 12 – computador.
13 Metodologia Experimental
Cromatógrafo GC 3800 Varian.
Plano de trabalho: Selecionar os meios reacionais: Inorgânico ou Orgânico Selecionar os tensoativos: Estudo de solubilidade O/A e A/O; Diagramas de fases e Estabilidade à temperatura, e concentrações de seqüestrantes e H2S. Montagem do sistema de tratamento e avaliação do processo.
Na segunda quinzena de agosto, do ano corrente, começaremos o trabalho em meio reacional inorgânico, com as seguintes reações: H2O2 + H2S → S + 2H2O KMnO4 + 3H2SO4 + 5H2S → 5S + 8H2O + K2SO4 +2MnSO4 Onde será avaliada qual dos reagentes acima, peróxido de hidrogênio (H2O2) ou permanganato de potássio (KMnO4) apresenta-se como melhor seqüestrante de H2S do gás natural, para então assim começarmos a montagem do sistema e conseqüente realização dos experimentos.
16 Aplicação na Indústria
Com a eliminação do gás sulfídrico haverá uma redução dos custos de operação e melhor qualidade do óleo destinado à refinaria, já que o mesmo causa corrosão em tubulações, tanques e outros equipamentos danificando suas superfícies internas.
17 Benefícios Apresenta benefícios sociais, econômicos e ambientais.
A redução dos custos de operação e melhor qualidade do óleo destinado à refinaria devido a remoção do gás sulfídrico, do gás natural, é um dos benefícios econômicos. Assim como a redução no lançamento de contaminantes nas águas (rios, lagos e mares) e no ar é considerado um grande benefício ambiental. Como benefício social temos, a diminuição da emissão de produtos causadores de doenças relacionadas aos efeitos estufa e a chuva ácida, preservando a saúde e segurança das pessoas que trabalham em operações com petróleo e gás natural ou residem próximas a sua exploração.