Este trabalho apresentou um método prático de caracterização de amostras de petróleo, usando destilação, propriedades físico-químicas e dados de pressão de bolha das respectivas frações, juntamente com uma abordagem computacional de pseudo-componentes.
Para tanto, foram determinadas as densidades das amostras de condensado de gás e das frações de petróleo por picnometria, apresentando resultados satisfatórios e uma reprodutibilidade consistente. O reômetro utilizado também teve um ótimo desempenho na determinação da viscosidade das amostras. Com a destilação atmosférica foi possível separar as amostras em várias frações, onde foram determinadas as densidades de cada uma delas e sua temperatura de ebulição.
Com esses parâmetros, foram estimadas as massas moleculares e as propriedades críticas desses pseudo-componentes utilizando correlações específicas. Posteriormente, após a introdução destas no software SPECS v5.63, realizou-se simulações de envelope de fase e pressão de bolha para os sistemas envolvendo CO2 com CG ou FPL, sendo esse procedimento
validado pelo ajuste das equações de estado aos dados experimentais obtidos através da célula de equilíbrio. A equação de estado ALS foi a que apresentou melhor representação dos sistemas quando comparado com a SRK e a PR, salve na condição de 80,04% de CO2 e 19,96% de FPL
quando a melhor representação foi com PR.
Os métodos visual e da câmara de expansão apresentaram excelente reprodutibilidade para a obtenção dos valores de pressão de bolha dos sistemas estudados. A importância de se validar o método da câmara de expansão, é que esta pode ser aplicada para amostras que sejam opacas, ou seja, que não permitem a utilização do método visual.
Por fim, percebemos que no geral a metodologia experimental adotada conseguiu descrever as amostras estudadas, podendo ser utilizada para representar diferentes tipos de petróleo.
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O procedimento de montagem e desmontagem da célula de equilíbrio utilizada pode ser encontrada em Guerra-Neto (2016).
No software SPECS v5.63 existe uma base de dados contendo os mais diversos tipos de hidrocarbonetos, ácidos inorgânicos, gases e água. Porém, se algum composto de interesse não estiver nessa lista, existe a possibilidade de adicionar este.
No caso do presente trabalho como foi utilizado uma abordagem de pseudo- componentes, após o cálculo das propriedades utilizando a metodologia descrita na seção 3.2.2.1, estes foram adicionados ao simulador conforme o seguinte procedimento:
• Ao iniciar o programa, clicar no botão New conforme mostra a Figura A.1;
Figura A. 1 - Procedimento de adição dos pseudo-componentes ao SPECS (parte 1). Fonte: Autor.
• Na aba Constants adicionar o nome do componente, bem como especificar os valores da temperatura e pressão crítica, fator acêntrico e massa molecular, em suas respectivas unidades, conforme exibi a Figura A.2;
Figura A. 2 - Procedimento de adição dos pseudo-componentes ao SPECS (parte 2). Fonte: Autor.
• Na aba Constants 2 é possível adicionar o valor do volume molar líquido, conforme indica a Figura A.3, uma vez que é conhecida a massa específica e a massa molecular do pseudo-componente;
Figura A. 3 – Procedimento de adição dos pseudo-componentes ao SPECS (parte 3). Fonte: Autor.
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• Uma vez realizada a destilação das amostras, é de conhecimento a temperatura de ebulição de cada pseudo-componente, possibilitando assim adicionar essa propriedade na aba Constants 3. Posteriormente, esse componente é salvo na base de dados clicando no botão Save, conforme mostra a Figura A.4.
Figura A. 4 - Procedimentode adição dos pseudo-componenetes ao SPECS (parte 4). Fonte: Autor.
Após salvar o pseudo-componente na base de dados, clica-se no botão OK para entrar na área de simulação. Clicando nos botões x,y e kij é possível definir a composição dos componentes do sistema e o parâmetro de interação entre estes. A Figura A.5 mostra a localização desses botões.
Figura A. 5 - Determinação da composição do sistema e seus parâmetros de interação. Fonte: Autor.
Para realizar as simulações de envelope de fases e pressão de bolha, o seguinte procedimento é adotado:
• Clica-se em Models para selecionar a equação de estado, a regra de mistura (dependente apenas do kij) e como a pressão de vapor será calculada (escolhe-se através do fator
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Figura A. 6 - Procedimento de simulação no SPECS, escolha dos modelos termodinâmicos. Fonte: Autor.
• Para a simulação do envelope de fases, clica-se em Tasks seguido do botão Phase
Envelope. Seleciona-se as unidades de entrada e saída para pressão e temperatura, bem
como a pressão inicial para o começo das simulações. A Figura A.7 exibe essa tela.
Figura A. 7 - Procedimento de simulação do envelope de fases no SPECS. Fonte: Autor.
• Para a simulação da pressão de bolha, clica-se em Tasks seguido do botão Bubble P. Seleciona-se as unidades de entrada e saída da pressão e temperatura, bem como define- se a temperatura para o cálculo da pressão de bolha, conforme mostra a Figura A.8;
Figura A. 8 - Procedimento de simulação da pressão de bolha no SPECS. Fonte: Autor.
• Uma vez escolhido qual o tipo de simulação que se deseja (envelope de fases ou pressão de bolha, um de cada vez), clica-se na exclamação (!) para que o programa gere os resultados, que são obtidos ao se clicar no botão Outputs. A Figura A.9 mostra as indicações corretas.
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Figura A. 9 - Procedimentos para exibição dos resultados das simulações no SPECS. Fonte: Autor.