Caracterização de Petróleo Por Simulação Computacional

CARACTERIZAÇÃO DE PETRÓLEO POR SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL
Aluno: ROBSON A. P. SOUZA & YAGO S. M. OLIVEIRA
Colaboradores:
Orientador: DOUGLAS MARCELO MERQUIOR
Curso / Instituição de Ensino Superior: ENGENHARIA QUÍMICA/UNIGRANRIO
Introdução / Objetivos / Material e Métodos / Conclusões / Resultados / Referências Bibliográficas
O projeto de um processo químico desenvolvido para escala industrial é uma tarefa complexa sob diversos aspectos. A
indústria do petróleo é um exemplo clássico de elevada complexidade, a começar pela matéria-prima, o petróleo. Sabese que há grande diversidade de tipos de petróleos, conforme sua origem geográfica, bem como forma de extração e
ciclo de vida do poço (SPEIGHT, 2014). Sendo assim, as diferenças entre as propriedades físicas e químicas dos
petróleos são muito grandes, resultando em vasto campo para estudo científico e tecnológico. Há várias formas de se
analisar o petróleo a cerca de suas propriedades físicas e químicas. Dentre estas, as propriedades relacionadas à forma e
ao tamanho das cadeias de hidrocarbonetos tem destaque nos processos industriais de transformação do petróleo cru nos
seus produtos derivados. A característica bastante explorada nos processos de refino é a diferença de volatilidade das
substâncias que os compõem, sendo separados em faixas de acordo com seu ponto de ebulição. Neste sentido, as
normas ASTM D-2892 (teste padrão para destilação do petróleo cru) e a ASTM D-5236 (teste padrão para frações
pesadas de hidrocarbonetos) fornecem uma estimativa do rendimento das frações dos vários pontos de ebulição,
possibilitando traçar as curvas de ponto de ebulição verdadeiro (PEV), sendo tal informação valorosa para discussão
técnica e comercial (ASTM, 2015a,b). A simulação computacional é reconhecida como uma ferramenta útil para que se
aprofunde o conhecimento a respeito de processos complexos, minorando custos e riscos. O objetivo do presente
trabalho foi obter propriedades físico-químicas de petróleos de diferentes origens por intermédio de simulação
computacional a partir de dados das frações dos pontos de ebulição obtidos pela realização dos testes ASTM. Esta
simulação das propriedades de um petróleo é conhecida por caracterização computacional ou síntese do petróleo. Como
material desta pesquisa, foram utilizados o simulador comercial Petro-SIM™ e a planilha eletrônica MS-EXCEL.
Inicialmente, buscou-se na internet análises físico-químicas de petróleos, de diferentes origens geográficas a fim de
testar o método de síntese computacional em larga escala de °API, entre eles: sudeste do Canadá, norte de Angola e
costa sudeste do Brasil. No EXCEL, gerou-se uma matriz de ensaio para síntese, fazendo-se as devidas conversões de
unidades. A caracterização computacional foi realizada no método de síntese do Petro-SIM, empregando o pacote
termodinâmico Peng-Robison. Os resultados foram expressos em termos de gráficos ternários e curvas PEV,
construídas no EXCEL, como os quais se comparou as características dos óleos reais, bem como estes contra óleos
disponíveis no próprio simulador, tomados como controle. Os dados de simulação mostraram comportamento estável,
reproduzindo os dados reais com boa precisão. Os resultados obtidos encorajam a continuidade do estudo de simulação
de plantas de refino, estando previstos estudos de rendimento com diferentes conformações dessas plantas, a fim de
otimizar o processo de refino para os diferentes tipos de petróleos sintetizados nesta pesquisa.
Referências:
ASTM International. ASTM D-2892-15. Disponível em <http://www.astm.org/Standards/D2892.htm>. Acesso em 13
set 2015a.
ASTM International. ASTM D-5236-13. Standard Test Method for Distillation of Heavy Hydrocarbon Mixtures
(Vacuum Poststill Method). Disponível em <http://www.astm.org/Standards/D5236.htm>. Acesso em 13 set 2015b.
SPEIGHT, J.G. The chemistry and technology of petroleum. 5 ed. Boca Raton: CRC Press, 2014.
Bolsa de Iniciação Científica (IC):
O resumo deverá conter obrigatoriamente apenas 1(uma) página.
PROPEP 2015