PROCESSAMENTO PRIMÁRIO DE ÓLEO

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PROCESSAMENTO PRIMÁRIO DE ÓLEO
INTRODUÇÃO
No processo de produção de petróleo ocorre a produção de determinadas quantidades de água, que depende das características do reservatório de onde os fluidos são produzidos, da idade dos poços produtores e dos métodos de recuperação utilizados. As desvantagens da presença da água na produção do petróleo. Dimensionamento das instalações de coleta, armazenamento e transferência da mistura óleo/água durante a etapa de produção e transporte e na fase de refinação a presença de cloretos de cálcio e de magnésio dissolvidos na água que provocam, sob a ação de calor, a geração de ácido clorídrico que afeta as torres de destilação e a presença de sais de sódio que diminuem a vida útil dos catalisadores, conduzindo a combustíveis de qualidade inferior. 
PROCESSAMENTO PRIMÁRIO DE ÓLEO
 Óleo cru é uma mistura complexa - consiste de 200 ou mais diferentes compostos orgânicos (hidrocarbonetos). Esses óleos de diferentes campos e diferentes formações dentro de um campo podem ser similares ou significantemente diferentes. Grau API (American Petroleum Institute) – é a medida da gravidade específica ou densidade do óleo. Quanto maior o grau API, menos denso será o óleo. O grau API varia entre 20 e 45. Embora óleos mais leves. (De 40 a 45 °API) sejam bons, mas óleos com graduação de 46o ou acima deste valor – não é melhor para refinaria típica.
SEPARAÇÃO ÓLEO-GÁS: Quatro seções
Separação Primária; Acumulação; Separação secundária; Aglutinação. 
- Seção primária: localizada na entrada do vaso, o fluido choca-se com os defletores que provocam mudança brusca de velocidade e direção do fluxo ou é dirigido por difusor que lhe impõe movimento giratório fazendo com que o líquido se desloque para o fundo do vaso 
- Seção de acumulação ou por ação gravitacional: separação do gás. Nos separadores trifásicos a separação de grande parte da água ocorre na seção de acumulação. 
- Seção secundária: Gotas maiores, oriundas da fase gasosa, são separadas por decantação.
- Seção de aglutinação: (Local: próximo à saída do gás) remove as gotas de líquido arrastadas pela corrente gasosa através de meios porosos (grande área de contato) que promovem a coalescência das gotas.
Para separar a emulsão de óleo da água usam-se vários métodos:
 - Tratamento termoquímico, que quebra a emulsão por aquecimento entre 45 ,60 ºC 
- A aplicação de campo eléctrico de alta voltagem que provoca a deformação das órbitas electrónicas em torno do núcleo das gotículas de água; 
- A aplicação de desemulsificante tais como co-polímeros de óxido de etileno e óxido de propileno.
 Estes métodos permitem romper a película que circunda as gotículas de água, promovem a coalescência e a posterior decantação gravitacional.
Tipos de extratores: Aletas de metal, Almofadas de tela de arrame, Placas pouco espaçadas
Tipos de separadores: 
Separadores bifásicos horizontais apresentam maior área superficial de interface (melhor separação líquido/gás e gás/líquido), são mais eficientes sistemas que apresentam espumas e altas vazões gás/óleo).
Desvantagens: Dificuldade de remoção de sólidos e menos capacidade de absorver grandes variações de fluxo (golfadas). 
Separadores trifásicos verticais apresentam maior seção de decantação de líquido (melhor separação óleo/água).
Os separadores trifásicos apresentam:
 Seção de decantação – melhor separação óleo/água;
Condutor de líquido – não perturba a interface óleo/água;
Espalhador – distribuir o líquido homogeneamente através da área do vaso;
Condutor de gás (chaminé) – equalizar a pressão de gás entre seção de coleta inferior de líquido e a seção de decantação.
TRATAMENTO DO ÓLEO
Separadores gravitacionais – remoção de água livre, mas não retira água emulsionada –tratadores de óleo. Mecanismo de estabilização de emulsões:
Para que uma emulsão seja considerada estável: Existência de dois líquidos imiscíveis em contato; Agitação para misturá-los intimamente; Existência de agentes emulsificantes. Agentes emulsificantes apresentam ação surfactante ou tensoativo (estrutura molecular), além de em suas moléculas – regiões caráter hidrofílico e lipofílico. 
Os emulsificantes se alojam na superfície das gotas de água formadas, criando uma barreira (filme interfacial) que impede o contato entre as gotas impede a coalescência delas.
Adição de desemulsificante – desloca os emulsificantes naturais superfície da gota, permitindo a coalescência da mesma.
 
Deslocamento Coalescência Segregação gravitacional
de emulsificante 
PRINCIPAIS PROBLEMAS OPERACIONAIS 
 
 Apesar da separação de fluidos ser um processo relativamente simples, alguns problemas podem causar dificuldades durante a separação gás/líquido e óleo/água. Dentre eles cita-se: 
 
- Formação de espuma: o gás, de menor densidade tende a separar-se com facilidade, porém a presença de impurezas presentes no líquido poderá possibilitar o maior arraste de gotas, gerando as espumas. A presença de espuma no interior de um vaso separador, por tratar-se de uma estrutura de grande volume específico, além de reduzir dramaticamente a área de escoamento do gás, aumenta o arraste de líquido na saída de gás (LCO – Liquid Carry Over). Esse carreamento de líquido pode ocasionar danos aos compressores, que se encontram usualmente entre os equipamentos de maior custo, que compõem as facilidades de produção. Os instrumentos de controle de nível de líquido no vaso, entre os quais, as chaves de alarme e de parada automática (shut down) podem ser levados a atuar pela presença de espuma, ocasionando deficiente controle de nível, ou até mesmo parada do equipamento, e conseqüente perda de produção. 
 
 Um dos procedimentos utilizados para combater a espuma formada e/ou evitar sua formação é aquecer os fluidos a serem separados ou utilizar antiespumantes, preferencialmente o silicone. 
 
 A formação de espumas tem sido controlada nas plataformas da Petrobras, pois todos separadores operam aquecidos e dispõem de dispositivos internos para a separação das gotas arrastadas (demister) porém, com o advento da separação submarina, onde espera-se uma separação em temperaturas em torno de 60°C e co m pressões mais elevadas que as utilizadas nas instalações de superfície e, portanto com menor teor de gás a ser liberado, o problema da formação de espuma poderá passar a ser mais frequente, merecendo portanto cuidados especiais. 
 
- Produção de areia: Proveniente dos reservatórios, a areia que vem com o líquido causa erosão das válvulas e obstrução dos internos acumulando-se no fundo do separador, de onde é removida pelos drenos. A melhor solução do problema é evitar a sua produção. 
 
- Parafinas: são hidrocarbonetos saturados de elevado peso molecular que podem separar-se do petróleo caso a temperatura de produção dos fluidos seja inferior à temperatura de aparecimento de cristais (TIAC). As parafinas cristalizam-se e são arrastadas pelo fluido até que, ao chegar aos vasos separadores, onde as velocidades são reduzidas, acabam depositando-se e obstruindo o equipamento e as linhas de transferência. A forma de evitar a deposição de parafinas é operar a temperaturas superiores à TIAC. 
 
- Arraste de óleo pelo gás. Ocorre quando: o nível de líquido está muito alto, existe dano em algum componente interno, há formação de espuma, a saída de líquido está obstruída ou o equipamento está subdimensionado. Já o arraste de gás pelo líquido pode ser um indicativo de nível muito baixo de líquido ou falha no sistema de controle de nível. 
 NOVAS TECNOLOGIAS
Separador tubular 
Equipamento com diâmetro e comprimento de uma tubulação, e que usa mecanismo de separação gravitacional para separar água do petróleo. No interior do equipamento, a espessura da camada de óleo é mantida suficientemente pequena, para promover rápida sedimentação das gotasde água. Com isto, diminui-se o tempo de residência requerido ao líquido no interior do equipamento e consequentemente diminui-se o tamanho do equipamento. 
 
CONLUSÃO
 Das estratégias estudadas, a que apresentou melhor performance na separação de óleo da fase aquosa que deixa o sistema foi aquela que utiliza controle por bandas para controlar a interface água/óleo do separador num campo de petróleo ocorre produção de gás, óleo, água e algumas impurezas contidas no petróleo bruto, que se apresentam de forma sólida, líquida e gasosa. No entanto, devido ao interesse econômico, o foco é somente na produção de hidrocarbonetos (óleo e gás). Campos de produção de petróleo são instalados tanto em superfícies terrestres (onshore), quanto em superfícies marítimas (offshore). Essas instalações são destinadas a efetuar, sob condições controladas, o processamento primário desses fluidos. Nela se faz: a separação do óleo, do gás e da água com as impurezas em suspensão, o tratamento/condicionamento dos hidrocarbonetos que possam ser transferidos para as refinarias e o tratamento da água e do gás para reinjeção.