Tratamento do leo
Adio de desemulsificante
O desemulsificante um produto qumico que desloca os
emulsificantes naturais da superfcie das gotas, permitindo a
coalescncia das gotas. Inicialmente, o desemulsificante chega
interface e desloca os emulsificantes naturais, desestabilizando a
emulso. Em seguida, ocorre a coalescncia das gotas em gotas de
maior tamanho e peso. Finalmente, ocorre a sedimentao das gotas de
gua, separando as fases gua e petrleo, por segregao
gravitacional.
Atualmente os desemulsificantes utilizados so tipicamente
constitudos de misturas de copolmeros em bloco de xido de etileno
(EO) e de propileno (PO), com diferentes relaes molares EO/PO. A
cadeia etilnica a poro hidroflica enquanto a cadeia propilnica a
lipoflica. Normalmente, as bases de desemulsificantes so obtidas
mediante a propoxilao seguida da etoxilao de um aduto (AO),
comumente o glicerol, a resina fenlica e a resina epxi. As
formulaes comerciais de desemulsificantes so obtidas mediante a
mistura dessas bases, o que permite formular desemulsificantes com
diversos balanos hidro-lipoflicos (HLB) de acordo com as
caractersticas do petrleo a ser tratado.O ponto de injeo do
desemulsificante tambm um fator importante para seu desempenho.
Usualmente injetado em linha, a montante do sistema de tratamento,
numa regio de fluxo turbulento, para sua perfeita mistura na
emulso. A prtica de injetar o desemulsificante no interior do poo
est sendo usada nos novos projetos de leos pesados, pois melhora a
ao de desestabilizao das emulses ao impedir que os emulsificantes
naturais migrem para a interface das gotas de gua geradas durante o
escoamento do petrleo.
Aquecimento
O aquecimento da emulso acompanhado da diminuio da viscosidade
do meio que fundamental, conforme a equao de Stokes para aumentar a
velocidade de sedimentao das gotas. Alm da influncia sobre a
viscosidade, o aquecimento tambm:
Aumenta a difusibilidade do desemulsificante no meio,
facilitando a chegada do desemulsificante na superfcie das gotas;
Aumenta a taxa de coliso entres as gotas, pelo aumento do movimento
browniano; Facilita a drenagem do filme intersticial; Diminui a
rigidez do filme interfacial, facilitando a ruptura do filme e a
coalescncia das gotas;
Figura 1 - Tratador termoqumico vertical para produo onshore
Capacidades de processamento usuais: 300 m/d a 650 m/d de
emulso.
Figura 2 - Tratador termoqumico horizontal para produo
onshore
Capacidades de processamento usuais variadas, a partir de 450
m/d de emulso.
Figura 3 - Tratamento Termoqumico por TQ de Lavagem.
Capacidades volumtricas usuais: 5000, 10000, 20000. As
capacidades de processamento dependem das caractersticas do
petrleo.O tratamento termoqumico por TQ de lavagem utilizado para
grandes vazes e altos BSWs. O aquecimento de d com vapor
(caldeiras) ou fluido trmico (fornos). O mtodo no suporta presso e
fornece elevados tempos de residncia. Alm disso, possui as sees (ou
zonas) ao leo, emulso e gua.
Aumento do teor de gua
medida que aumenta o teor de gua na emulso, aumenta a populao de
gotas de gua. Esse aumento acompanhado de maior proximidade e do
aumento de do tamanho das gotas. Com o aumento da populao de gotas
na emulso, o sistema disperso torna-se mais instvel, pois aumenta a
probabilidade de coliso entre as gotas, condio essencial para o
processo de coalescncia.
Uso de campo eltrico
Quando uma gota de gua submetida a um campo eltrico intenso,
ocorre a formao de um dipolo induzido. A polarizao da gota faz com
que ocorra seu alongamento, na direo do campo eltrico. Quando vrias
gotas se encontram vizinhas umas s outras, as gotas alinham-se na
direo do campo eltrico e ocorre a formao de dipolos induzidos de
sentidos contrrios que se atraem. Essa atrao gerada faz com que se
aumente a taxa de coliso e de coalescncia entre as gotas.Devido ao
uso de corrente alternada, o comportamento senoidal do campo
eltrico faz com que as gotas sofram alongamentos e contraes
sucessivas. Desta maneira, o filme interfacial fica submetido a
vibraes longitudinais, que causam a dessoro de parte dos
emulsificantes naturais, favorecendo a coalescncia das
gotas.Alternativamente, pode-se tambm utilizar corrente contnua
(DC) para promover a coalescncia das gotas. Neste caso, as gotas
seguem at a regio entre as placas energizadas e adquirem a carga da
placa mais prxima, sendo ento aceleradas em direo placa com carga
oposta, colidindo com outras gotas e coalescendo, dando origem a
gotas maiores que sero capazes de sedimentar sob ao da gravidade.
H, basicamente, dois tipos de tratadores eletrostticos utilizados
na indstria de petrleo. O de baixa velocidade, em que a emulso
introduzida no vaso em escoamento laminar e o de alta velocidade,
usado nas Refinarias, em que a carga alimentada em regime
turbulento.No tratador de baixa velocidade, a carga introduzida
pela parte inferior do vaso cilndrico - horizontal e distribuda ao
longo do seu comprimento. Desta forma, a emulso sofre uma pr -
lavagem pela camada de gua, podendo remover-se sais e outras
partculas slidas presentes na emulso, alm de promover-se alguma
coalescncia das maiores gotculas de gua.Por diferena de densidade a
emulso, j com teores menores de gua vai subindo em direo ao campo
eltrico, sofrendo sucessivas redues no seu contedo de gua medida
que o campo eltrico vai se intensificando desde o nvel da interface
gua-leo at os eletrodos. Assim, quando a emulso alcana o campo
eltrico principal, entre os dois eletrodos, onde o gradiente de
tenso mais elevado, ocorre a eliminao das gotas de menor dimetro,
completando-se o processo. Na Figura 8 apresenta-se o esquema e a
configurao do tratador de baixa velocidade
Figura 4 - Configurao de um tratador eletrosttico de baixa
velocidade.
Uso de campo centrfugo
Baseando-se na equao de Stokes (Eq. 1), pode-se deduzir que a
velocidade de segregao de uma gota de gua dispersa num meio oleoso
pode ser aumentada de vrias grandezas com o aumento do campo
gravitacional. As centrfugas so equipamentos providos de um rotor
capaz de girar com velocidades elevadas, dando origem a campo
centrfugo que permite separar boa parte de gua do petrleo.
Onde:v = velocidadec = densidade da fase contnuad = densidade da
fase dispersad = dimetro das gotculas da fase dispersa =
viscosidade da fase contnuag = gravidade
