Projetos

2020 - ATUAL: Estudo de Redução de Arrasto em Escoamento Multifásicos Turbulentos

Descrição: A redução de arrasto em escoamentos turbulentos tem sido estuda há mais de 70 anos com diversas aplicações interessantes, principalmente em transporte de líquidos em tubos. Uma das aplicações mais famosas é da Trans Alasca Pipeline, em que se obtém 40% de redução de perda de carga em seus 1300 Km de óleo-duto. Apesar do longo tempo de estudo, é escasso estudos para escoamentos multifásicos, objeto deste projeto. Deseja-se construir uma bancada específica para estudos de escoamentos de água-óleo com controle de vazão, pressão e temperatura no Laboratório de Reologia da Universidade Federal do Espírito Santo (LABREO) onde deve-se estudar a eficiência de vários aditivos para água e para óleo. Testes de viscosidade com soluções concentradas desses aditivos já foram realizados no LABREO para mostrar que a viscosidade dessas soluções a temperatura de 4 graus atende as exigências técnicas da Petrobras, viscosidade menor de 100 cp. Ao final do projeto espera-se entender os mecanismos básicos da redução de arrasto em misturas água-óleo, elencar e classificar os aditivos mais eficientes e propor um método de utilização dos mesmos para elevação e transporte de óleo. Ainda, espera-se estudar novos materiais redutores naturais já em desenvolvimento no LABREO para água e recentemente patenteados. Esses materiais são estáveis, eficientes, baratos e podem ser convertidos para uso em óleo. É importante também observar que a redução do arrasto, por meio da redução da turbulência, reduz a quebra das gotas de água, tornando mais fácil sua separação no estágio de processamento primário.

• Coordenador: Edson José Soares
• Colaboradores:  Rafhael Milanezi Andrade (UFES)
• Financiador: Petróleo Brasileiro
• Publicações associadas: (veja aba "Produção Acadêmica"): Ref.9
• Doutorandos (Veja aba "Discentes/Orientados"): Kelvin C. O. Barbosa, Guilherme Rainho
• Iniciácão Científica(Veja aba "Discentes/Orientados"): Keison C. Gomes

2019 - ATUAL: Evolução da Distribuição do Tamanho de Gotas de Emulsões na Linha de Produção

Descrição: Estuda-se o efeito da taxa de cisalhamento e de acidentes localizados na distribuição de tamanhos de gotas em óleos sintéticos para simulação de casos típicos na indíustria do petróleo.

• Coordenador: Rogério Ramos
• Colaboradores: Edson José Soares; Bruno Venturini Loureiro, Eustaquio Vinicius Ribeiro de Castro; Cristina Maria dos Santos Sad
• Financiador: Petróleo Brasileiro
• Iniciácão Científica(Veja aba "Discentes/Orientados"): Enza de Souza Dellatorre

2019 - 2022: Análise reológica de formação e inibição de hidratos de gás

Descrição: O presente projeto desenvolvido no Laboratório de Reologia do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Espírito Santo é uma continuação do anterior (SAP: 4600501209), dedicado principalmente aos estudos de hidratos de CO2 através de reômetros rotativos. Os resultados do primeiro projeto foram publicados em três artigos [(Energy & Fuels 2018, Vol. 32, 2733?2741); (Fuel 2018, Vol. 222, 444-456); (Energy & Fuels 2019, Vol. 33, 7138?7146)]. O presente trabalho propõe três abordagens distintas: 1) continuação dos estudos com célula de pressão, mas usando metano ao invés de CO2; 2) estudos reométricos com fluidos modelo (ciclopentano e tetrahidrofurano) em baixas pressões; 3) visualização do processo de formação de hidratos com fluidos modelo..

• Coordenador: Edson José Soares
• Colaboradores: Roney Leon Thompson (UFRJ) - Rafhael Milanezi Andrade (UFES) - Renato do Nascimento Siqueira (IFES) - Fabio de Assis Ressel Pereira (UFES)
• Financiador: Petróleo Brasileiro
• Publicações associadas: (veja aba "Produção Acadêmica"): Ref.8
• Mestres formados (Veja aba "Discentes/Egressos"): Ícaro Coelho; Wesley Ferrari; Guilherme Rainho

2015 - 2018: Análise de Anti-Aglomerantes e Inibidores Cinéticos no Processo de Formação de Hidratos Através de uma Abordagem Reológica

Descrição: Os hidratos de gás são um grande problema para a indústria do petróleo uma vez que podem bloquear totalmente as linhas de transporte de óleo e gás, causando queda na produção. Existem diversas alternativas para se evitar o bloqueio das linhas como o aquecimento dos dutos, mantendo a temperatura do gás acima do ponto de formação de hidrato, e o uso de inibidores termodinâmicos. Estes inibidores alteram a curva de equilíbrio do hidrato, exigindo pressões mais altas e temperaturas mais baixas para formação de hidratos. Uma vez que o aquecimento dos dutos é extremamente complexo e caro, os inibidores termodinâmicos tem sido aplicados com mais freqüência. Entretanto são necessárias altas concentrações para que se tenha um bom desempenho destes inibidores, o que pode impactar substancialmente nos custos da produção. Uma alternativa ao uso de inibidores termodinâmicos são os chamados inibidores de baixa dosagem que se dividem entre inibidores cinéticos (KHI) e anti-aglomerantes (AA). Estes inibidores não evitam a formação do hidrato. Os KHIs retardam o crescimento dos cristais de hidrato e os AAs impedem a aglutinação dos cristais, evitando o bloqueio das linhas. O projeto tem com proposta básica estudar com detalhes os inibidores os de baixa dosagem, cinéticos e anti-aglomerantes. A efetividade dos diversos inibidores deve ser estudada em diferentes possíveis cenários de acordo com o tipo de óleo (leve, pesado e condensado), BSW e grau de sub-resfriamento. A leitura de desempenho dos aditivos é traduzida em termos de curvas de tensão em função da taxa de cisalhamento obtidas nos reômetros disponíveis no Laboratório de Reologia do PPGEM (LabReo).

• Coordenador: Edson José Soares
• Colaboradores: Roney Leon Thompson (UFJ) - Rafhael Milanezi Andrade (UFES) -  Renato do Nascimento Siqueira (IFES)
• Financiador: Petróleo Brasileiro
• Publicações associadas: (veja aba "Produção Acadêmica"): Ref.23; Ref.25 e Ref. 26
• Mestres formados (Veja aba "Discentes/Egressos"): Gabriel Gomes Vargas
• Doutor Formado (Veja aba "Discentes/Egressos"): Gustavo Sandoval