apostila-processamento primairo do petroleo
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apostila-processamento primairo do petroleo


DisciplinaProcessamento de Petróleo e Gás Natural5 materiais371 seguidores
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gás com as gotículas de óleo dispersas na água; 
adesão das bolhas de gás nas gotículas de óleo; e ascensão dos agregados bolha-gotícula 
até a superfície, onde o óleo é recuperado. 
 
Vale a pena ressaltar que, assim como qualquer outra técnica que se baseie em separação 
física, a eficiência de separação por flotação para compostos oleosos está limitada pelos 
compostos solúveis, que em alguns casos extremos podem atingir valores da ordem de 60 
mg/L . 
 
O gás pode ser injetado na forma dissolvida e o processo denomina-se Flotação por Gás 
Dissolvido - FGD ou por gás induzido - FGI. No primeiro processo, o gás é dissolvido em 
água em um saturador sob pressão (2 a 6 kgf/cm²) e esta água saturada com gás é injetada 
à pressão atmosférica, através de uma válvula no tanque flotador propriamente dito e as 
bolhas geradas são bem pequenas. Na FGI (figura 49) as bolhas são geradas por agitação 
mecânica combinada com injeção de ar ou gás ou por borbulhamento através de meio 
poroso. Este processo tem a vantagem, de permitir que grande quantidade de fase gasosa 
seja admitida no sistema, entretanto o tamanho das bolhas geradas é relativamente grande 
(1 a 2 mm), diminuindo a eficiência de remoção de partículas pequenas. Esta tecnologia é a 
mais largamente utilizada em ambiente offshore, por resultarem em unidades mais 
compactas (trabalham com elevada relação gás/líquido), embora não sejam tão eficientes 
(em um único estágio) quando comparada à FGD. 
 
 
 
Fig. 49 - Sistema de flotação a gás induzido com nozzle. 
 
 
 
 
Escola de Ciências e Tecnologias E&P 51
5.3.3. HIDROCICLONES 
 
Os hidrociclones e os flotadores são os equipamentos de separação óleo/água mais 
utilizados em unidades offshore. Enquanto a flotação se baseia no aumento da velocidade de 
separação via aumento da diferença entre densidades das fases, os hidrociclones procuram 
acelerar este processo através do aumento do parâmetro relativo à força de campo 
(incremento no valor de \u201cg\u201d). 
 
Dentre as vantagens do uso de hidrociclones para tratamento de água oleosa destacam-se: 
 - são compactos; 
 - apresentam grande capacidade por área instalada; 
 - não requer dosagem de polieletrólitos; 
 - não possuem partes móveis, requerendo baixa manutenção mecânica e baixo 
 consumo de energia; 
 - não sofrem efeito do balanço, pois operam a elevadas velocidades lineares. 
 
Em contrapartida, os hidrociclones também apresentam algumas desvantagens: 
 - em uma passagem, dificilmente conseguem enquadrar o TOG em 20 mg/L; 
 - podem sofrer abrasão comprometendo a estrutura interna dos liners; 
 - são muito susceptíveis a incrustação devido ao pequeno diâmetro dos liners. 
 
Em cada liner, que compõe o hidrociclone a água oleosa é introduzida sob pressão (5 a 
10 kgf/cm², dependendo da pressão do tratador a montante), tangencialmente no 
cabeçote, maior diâmetro do liner, sendo então forçada a passar pelas involutas em 
forma de espiral com seção reta reduzindo continuamente obrigando a água a ganhar 
velocidade de rotação (figura 50). Esta rotação gera uma força centrífuga que pode atingir 
mais de 1000 vezes a força da gravidade. 
 
Fig. 50 - Liner de um hidrociclone e esquema de seu funcionamento. 
 
 
 
 
Escola de Ciências e Tecnologias E&P 52
Como as gotículas de óleo possuem uma densidade menor do que a fase contínua (água), 
as mesmas têm a tendência de serem deslocadas para o centro enquanto que a água tende 
a se deslocar para as paredes. Em função de sua geometria, o centro do liner possui um 
perfil de pressão e velocidade que permitem a drenagem da fase rica em óleo através de um 
pequeno orifício (1,5 a 3 mm de diâmetro) no centro do cabeçote, chamado de overflow ou 
saída de rejeito (pode variar entre 1 a 5 % da vazão de alimentação). Em contrapartida, a 
fase contínua mais pobre em óleo ao ser direcionada para as paredes tem sua velocidade 
reduzida sendo então removida pela saída de água tratada ou underflow. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Escola de Ciências e Tecnologias E&P 53
6. CENÁRIO FUTURO NO E&P 
 
As descoberta a e produção de óleos pesados e ultrapesados no território nacional e o 
amadurecimento dos campos produtores tem levado o corpo técnico da Petrobras e buscar 
soluções inovadoras, por exemplo, pioneiramente testando e implantando tecnologias que 
ainda encontram-se em fase de desenvolvimento a nível mundial, como os equipamentos 
compactos do tratamento de óleo. Esforços significativos também tem sido realizados para 
reduzir as temperaturas necessárias aos tratamentos e as dimensões dos equipamentos, 
como alternativa para a viabilização de vários empreendimentos do E&P, sem desconsiderar 
as exigências ambientais cada vez mais rigorosas. 
 
Sendo a água particularmente crítica e impactante no processamento primário, como 
amplamente discutido, novas tecnologias são cogitadas, sendo a mais arrojada a Separação 
Submarina, que tem por objetivo separar, no fundo do mar esta água produzida, reinjetando 
quase que imediatamente a sua produção, minimizando a possibilidade de sua emulsificação 
que tantos problemas acarreta para seu posterior tratamento. Além disto, minimiza-se o 
contato com o ambiente, reduzindo-se a própria contaminação desta água que pode ser 
reinjetada no reservatório sem maiores necessidades de tratamento. Um esquema 
simplificado desta arrojada concepção tecnológica está apresentada na figura 51, que vem 
sendo estudada por profissionais de diversas especialidades do CENPES. 
 
 
 
 
 
 
Fig. 51 - Desafios: Sistema Submarino de Separação 
POÇO 
 
SISTEMA SUBMARINO 
DE 
LINHA DE INJEÇÃO 
DE ÁGUA 
LINHA DE ÓLEO E 
LINHA DE 
PRODUÇÃ
POÇO 
PRODUTO
SEPARAÇÃO 
DO GÁS 
GÁS E ÓLEO 
SEPARADO
ÁGUA 
ÓLE
O 
GÁS 
PRODUÇÃO