APOSTILA - PROCESSAMENTO PRIMÁRIO DE PETRÓLEO
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APOSTILA - PROCESSAMENTO PRIMÁRIO DE PETRÓLEO


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UFRN / CCET / IQ 
QUI0654 \u2013 MÉTODOS DE SEPARAÇÃO 
1 Processamento Primário de Petróleo 
1. Introdução 
O QUE TRATA O PROCESSAMENTO 
PRIMÁRIO DE FLUIDOS? 
01) Separação do óleo, do gás e da água com 
impurezas em suspensão. 
02) O tratamento e condicionamento dos 
hidrocarbonetos (gás e óleo). 
03) O tratamento da água para descarde ou 
reinjeção. 
GÁS 
ÓLEO 
EMULSÃO 
ÁGUA 
LIVRE 
SÓLIDOS 
 
- No reservatório de um campo produtor, o 
PETRÓLEO encontra-se em uma fase líquida 
conhecida como fase oleosa ou simplesmente 
óleo. 
- No entanto, ao alcançar a superfície, os 
hidrocarbonetos mais leves e alguns outros gases, 
como o H2S e o CO2, aparecem também na fase 
vapor em equilíbrio termodinâmico* com a fase 
líquida (óleo). 
*Ocorre devido à queda de pressão durante a elevação do 
petróleo à superfície e às quedas de pressão localizadas em 
válvulas de controle nas instalações de petróleo. 
- Além das fases oleosa e gasosa, um campo de 
petróleo normalmente produz água, após certo 
período de operação do campo, seja por estar 
presente inicialmente no reservatório ou pela sua 
injeção, em um processo que visa ao aumento da 
recuperação do petróleo. 
SALMORA \u2192 solução aquosa rica em sais. 
\uf0fc O gás associado (H2S e CO2), contendo 
substâncias corrosivas e sendo altamente 
inflamável, deve ser removido por 
problemas de segurança (corrosão ou 
explosão); 
\uf0fc Água, sais e sedimentos também devem 
ser retirados, para reduzirem-se o gasto 
com bombeamento e transporte, bem 
como para evitar-se corrosão ou 
acumulação de sólidos nas tubulações e 
equipamentos por onde o óleo passa. 
 
OBJETIVOS GERAIS 
\uf0fc Promover a separação das três fases 
mencionadas anteriormente: oleosa, 
gasosa e aquosa, nos equipamentos 
conhecidos como separadores; 
\uf0fc Tratar a fase oleosa para redução do teor 
da água emulsionada e dos sais nela 
dissolvidos; 
\uf0fc Tratar a fase gasosa para redução do teor 
de água (vapor) e de outros 
contaminantes, se necessário; 
\uf0fc Tratar a água separada do petróleo, para 
descarte e/ou reinjeção em poços 
produtores. 
OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
\uf0fc Remoção dos contaminantes: água 
produzida, sais, gases, etc.; 
\uf0fc Facilitar o escoamento dos produtos; 
\uf0fc Reduzir custos com transporte; 
\uf0fc Diminuição do uso da água de diluição; 
\uf0fc Diminuição do uso de produtos químicos; 
FLUIDOS 
PRODUZIDOS 
NUM POÇO DE 
PETRÓLEO 
 
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2 Processamento Primário de Petróleo 
\uf0fc Aumentar a integridade dos dutos e 
equipamentos: corrosão e incrustações; 
- A planta de processamento primário pode ser: 
\uf0b7 Simples: é constituída apenas da 
separação gás/água/óleo; 
\uf0b7 Complexas: além da separação 
gás/água/óleo, tem condicionamento e 
compressão do gás, tratamento e 
estabilização do óleo e tratamento da água 
para reinjeção ou descarte. 
PLANTAS COMPLEXAS 
1. Separação Primária: separar o líquido do 
gás natural; 
2. Tratamento de Gás Natural: Especificar 
o gás para envio a UPGN; 
3. Tratamento de Óleo: Especificar o óleo 
para envio à Refinaria; 
4. Tratamento da Água Produzida: Reuso 
ou descarte. 
 
Transporte e Coleta \u2192 Linha de Surgência \u2192 
aço carbônico e fibra de vidro / No mar \u2192 duto 
flexível. 
 
 - Quando dois ou mais poços são alinhados para 
a mesma instalação de superfície é indicado o uso 
de um equipamento, conhecido como \u201cmanifold 
de produção\u201d. 
Manifold \u2192 reúne todos os fluidos e equaliza a 
pressão de alimentação de processamento 
primário. 
 
 
Separação \u2192 O sistema de separação utilizado é 
constituído de um conjunto de vasos separadores 
(bifásicos ou trifásicos) em série, que pode ter 
várias configurações, que diferem entre si pelo 
número de estágios utilizados, dependendo da 
qualidade da separação desejada entre o gás e o 
óleo e a densidade do petróleo produzido. 
\uf0fc PETRÓELOS PESADOS \u2013 um ou dois 
vasos com níveis de pressão diferentes; 
\uf0fc PETRÓELOS LEVES - podem passar por 
vasos separadores que operam com até 
três níveis de separação*: alta, 
intermediária e baixa. 
*Permite a maximização da produção de óleo e o 
processamento, na mesma instalação de produção, de óleos 
de poços diferentes com diferentes níveis de pressão. 
Porém, mesmo para petróleos muito leves, normalmente 
não há justificativa econômica para mais de três estágios. 
Tratamento de Gás \u2192 A corrente gasosa final é 
conhecida como gás natural úmido*, que 
normalmente é encaminhado a uma UPGN, em 
terra, para reduzir o teor de hidrocarbonetos mais 
pesados do que o etano, gerando então o gás 
natural para o uso final como combustível. 
 
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3 Processamento Primário de Petróleo 
*O termo úmido aqui se refere ao teor relevante de 
hidrocarbonetos mais pesados (C3
+
) que podem se 
condensar. 
- Uma parcela do gás é usada como gas lift, no 
processo de elevação artificial do petróleo, e 
como gás combustível na própria plataforma. 
OBS.: As correntes gasosas obtidas nos níveis de 
pressão, baixo e intermediário, precisam sem 
comprimidas para serem exportadas da 
instalação, ou para serem levadas às unidades de 
tratamento do gás. 
Tratamento de Óleo \u2192 O petróleo efluente do 
último estágio de separação possui, em sua 
composição, uma parcela de água, dispersa no 
óleo em forma de gotículas com diâmetro entre 1 
\u3bcm e 10 \u3bcm, ou seja, emulsionada, a qual deve 
ser removida no equipamento denominado 
tratador de óleo, em que uma combinação de 
vários métodos é empregada: 
\uf0fc Adição de compostos químicos 
desemulsificantes; 
\uf0fc Aquecimento; 
\uf0fc Aplicação de um campo elétrico; 
\uf0fc Separação por gravidade em um vaso de 
grande diâmetro. 
Tratamento de Água \u2192 A água produzida nos 
separados trifásicos e no tratador de óleo, por sua 
vez, ainda necessita sofrer um tratamento para 
redução do teor de óleo emulsionado e do óleo 
arrastado com água. 
2. Sistemas de Separação Líquido-Vapor 
- Os fluidos produzidos de um reservatório são 
normalmente mistura de líquidos e gás. 
- A operação unitária destinada a separar a fase 
líquida da fase vapor ou gasosa é a separação 
gravitacional, efetuada em vasos separadores. É 
comum a injeção de compostos químicos 
antiespumantes, para facilitar a separação gás-
óleo, e de desemulsificantes, para facilitar a 
separação água-óleo. 
- Dependendo dos tipos de fluidos produzidos e 
da viabilidade técnico-econômica do campo de 
produção, o processamento primário de fluidos 
produzidos em um campo de produção pode ser: 
\uf0fc Bifásico: necessário separar apenas 
liquido e gás; 
\uf0fc Trifásico: necessário separar óleo, água e 
gás; 
\uf0fc Quaternário: necessário separar areia, 
água, óleo e gás. 
 
3. Separadores 
- A carga que alimenta os vasos separadores é 
constituída das fases líquida (óleo + água) e 
gasosa, em íntimo contato, ocorrendo dispersões 
tanto de gotículas de óleo na fase gasosa como de 
bolhas de gás na fase oleosa. 
- Para garantir a melhor separação possível entre 
as fases, os vasos separadores são normalmente 
dotados de dispositivos especiais, como, por 
exemplo, uma placa deflectora na entrada e um 
eliminador de névoa na saída do gás. 
- Os vasos separadores são normalmente 
classificados em horizontais e verticais, e a 
seleção da configuração se baseia na proporção 
líquido/gás da carga e na sua tendência à 
formação de espuma, de forma que: 
Vasos Horizontais \u2192 São normalmente mais 
eficientes quando é alta a razão gás/óleo ou 
quando há formação de espuma, pois permite 
uma melhor