| dc.contributor | Marques, José Jailton | |
| dc.contributor | Santana, Pedro Leite de | |
| dc.creator | Lima Sobrinho, Raimundo Alves | |
| dc.date | 2023-02-07T23:58:05Z | |
| dc.date | 2023-02-07T23:58:05Z | |
| dc.date | 2015-02-27 | |
| dc.date.accessioned | 2023-09-28T23:16:14Z | |
| dc.date.available | 2023-09-28T23:16:14Z | |
| dc.identifier | LIMA SOBRINHO, Raimundo Alves. Modelagem matemática do processo de lavagem alcalina do gás natural. 2015. 78 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2015. | |
| dc.identifier | http://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/17087 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9087559 | |
| dc.description | The use of natural gas is growing worldwide due to its low pollution potential. Although it is
composed by light hydrocarbons, besides contaminants as CO2 (carbon dioxide) and H2S
(hydrogen sulfide). These compounds are corrosive to steel (in the presence of moisture) and
H2S has an additional trouble of being a toxic substance. Therefore, the removal of this
natural gas contaminant is crucial to reduce operating costs and the environmental impacts
associated with its use. Various processes for removing H2S are used in industry mainly those
ones using alkyl amines, widely used in continuous processes in most processing plants along
the world. Motivated by the existence of stranded natural gas fields having high H2S
concentrations, similar to the situation in associated gas from sub-salt oilfields, this theoretical
work based on a previous experimental study by the same authors, aims the mathematical
modeling of hydrogen sulfide removal from natural gas through chemical absorption in a
bubble column containing an aqueous solution of sodium hydroxide as absorbent, operating in
a semi-continuous fashion. At the gas outlet, a device measured H2S concentration over time
and recorded the medium saturation. Mathematical modeling of this process led to the
solution of an equation system derived from the phenomenological treatment of the chemical
absorption process, validated against available experimental data. Global volumetric mass
transfer coefficient (KGa) and kinetics parameters were estimated. The simulations were
performed using the computational package EMSO - Environment for Modeling, Simulation
and Optimization, which is an environment with capabilities similar to the classic structured
languages, with the advantage of having a friendlier interface. The results supported the
determination of the controlling step, predicted values of the parameters of the absorption
process with satisfactory adjustment level, and allowed the study of system behavior in
situations other than those ones studied experimentally. | |
| dc.description | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | |
| dc.description | O uso do gás natural vem crescendo em todo o mundo devido ao seu baixo potencial poluidor.
Embora seja composto basicamente de hidrocarbonetos leves, apresenta também em sua
composição gases contaminantes como CO2 (dióxido de carbono) e H2S (sulfeto de
hidrogênio). Esses gases ácidos são corrosivos ao aço (em presença de umidade) e o H2S tem
o agravante de ser uma substância tóxica. Portanto, a remoção deste contaminante do gás
natural é crucial para a redução dos custos operacionais e para a redução dos impactos
ambientais associados ao seu uso. Vários processos para remoção do H2S do gás natural são
utilizados na indústria, com destaque para os que utilizam alquilaminas, largamente utilizadas
em processos contínuos na maioria das plantas de processamento em todo o mundo. Motivado
pela existência de campos em áreas isoladas com altas concentrações de H2S no gás
produzido, a exemplo do que acontece atualmente no pré-sal e em campos de gás não
associado de áreas remotas, este trabalho de cunho teórico, porém baseado num estudo
experimental prévio do mesmo autor do presente trabalho, visa à modelagem matemática do
processo de remoção do H2S do gás natural por absorção com reação química, utilizando o
método da lavagem alcalina numa coluna de borbulhamento contendo uma solução aquosa de
hidróxido de sódio, a qual operava de modo contínuo em relação ao gás e em batelada em
relação ao líquido. À saída da coluna um equipamento media a concentração de H2S ao longo
do tempo e registrava a saturação do meio. A modelagem matemática desse processo
culminou com a solução de um sistema de equações oriundo do tratamento fenomenológico
do processo de absorção com reação química, validando-se as soluções do mesmo com dados
experimentais disponíveis. Para a transferência de massa, foi obtido o coeficiente volumétrico
global de transferência de massa ( ) e, para a cinética de reação, foram estimados a
constante da taxa de velocidade de reação ( ) e demais parâmetros cinéticos. As simulações
foram executadas utilizando-se o pacote computacional EMSO – Environment for Modeling,
Simulation and Optimization, que é um ambiente com potencialidades semelhantes às
linguagens estruturadas clássicas, com a vantagem de apresentar-se mais amigável ao usuário.
Os resultados subsidiaram a determinação da etapa controladora e predisseram os valores dos
parâmetros do processo de absorção com nível de ajuste satisfatório, bem como permitiu o
estudo do comportamento do sistema em situações distintas das que foram estudadas
experimentalmente. | |
| dc.description | São Cristóvão | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Pós-Graduação em Engenharia Química | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Sergipe | |
| dc.subject | Engenharia química | |
| dc.subject | Gás natural | |
| dc.subject | Química | |
| dc.subject | Absorção | |
| dc.subject | Dessulfuração | |
| dc.subject | Absorção química | |
| dc.subject | Dessulfurização | |
| dc.subject | Natural gas | |
| dc.subject | Chemical absorption | |
| dc.subject | Desulphurization | |
| dc.subject | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA | |
| dc.title | Modelagem matemática do processo de lavagem alcalina do gás natural | |
| dc.type | Dissertação | |
