Processamento de Hidrocarbonetos

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Aldir Costa 
aldir.costa@gmail.com 
 
Introdução ao Processamento Primário de Petróleo 
• 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 densidade de fases, 
• Os hidrociclones procuram acelerar este processo 
através do aumento do parâmetro relativo à força de 
campo (incremento no valor de “g”). 
 
EQUIPAMENTOS E TECNOLOGIAS 
Hidrociclones 
Hidrociclone para águas oleosas 
2 vasos com hidrociclones e 1 vaso degaseificador 
Sistema de Tratamento de Água Produzida P-XVIII 
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. 
EQUIPAMENTOS E TECNOLOGIAS 
Hidrociclones 
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 estrtura 
interna dos liners. 
• São muito susceptíveis a inscrustação devido ao 
pequeno diâmetro dos liners. 
EQUIPAMENTOS E TECNOLOGIAS 
Hidrociclones 
(overflow) 
(underflow) 
Hidrociclone de-oiler 
Hidrociclones 
Hidrociclone Colman-Thew 
Hidrociclones em P-XVIII 
Hidrociclones 
Hidrociclones 
Em cada liner: 
• A água oleosa é 
introduzida sob pressão (5 
a 10 kgf/cm2, dependendo 
da pressão do tratador a 
montante), na direção 
tangencial ao cabeçote de 
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. 
• Esta rotação gera uma força centrífuga que pode atingir 
mais de 1000 vezes a força da gravidade. 
Hidrociclones 
• 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. 
água tratada Reinjeção / 
Descarte / Tq. Slop 
Separação e Tratamento da água produzida 
Vazão de água: 43000 m3/d 
ALTERNATIVA 1: SISTEMA CONVENCIONAL HIDROCICLONES + FLOTADORES 
Hidrociclones 
Separador 
Produção 
Pré-água 
TOG: 100 a 300ppm 
Flotador 
T = 40°C e TOG: 20ppm 
Hidrociclones 
Resfriador 
de água produzida 
Tratador de óleo 
Separador de água 
 livre 
T = 37 - 61°C 
Separação e Tratamento da água produzida 
• Vazão de água: 43000 m3/d 
• Estudo eficiência Slops. 
ALTERNATIVA 2: UTILIZAÇÃO DOS SLOPS 
 água tratada 
 Reinjeção / Descarte 
Hidrociclones 
Separador de água 
 livre 
Separador 
Produção 
Pré-água 
TOG: 100 a 300ppm 
 Resfriador 
de água produzida 
Tratador de óleo 
 Degaseificador 
Slop 
Sujo 
Slop 
Limpo