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3INFORMATIVO SEGUNDA EDIÇÃO
VENCEDORES
TECNOLOGIADA ENERGIA
Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC
> Graduação
Autor-líder - Carlos Alexandre Pereira PatuscoCo-autor - Thomaz P. F. BorgesOrientador - Márcia B. H. Mantelli
PROJETO OTIMIZADO DE TROCADORES DECALOR UTILIZANDO TERMOSSIFÕES
RESUMO
Descreve o projeto de trocadores de calor utilizando
termossifões por meio de uma planilha de cálculos
associada a um código computacional de simulação
exaustiva.
Universidade de Brasília - UnB
> Mestrado
Autor-líder - Andre Luiz Ferreira dos SantosCo-autores - Rafael Abdala Mendonça Ribeiro,Rafael Lopes Quirino, DaniloHumberto Martins, Osvaldo Kojiro IhaOrientador - Paulo Anselmo Ziani Suarez
CRAQUEAMENTO TÉRMICO DE BIOMASSADERIVADA DE FONTES ANIMAIS E VEGETAIS –UTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS AGROINDUSTRIAISPARA PRODUÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEIS
RESUMO
A geração de resíduos representa problemas tanto de
ordem ambiental como financeira para as indústrias
do setor agrícola. Nesse sentido, este trabalho mostra que
por meio do craqueamento térmico de resíduos derivados
de óleos e gorduras é possível obter biocombustíveis cujas
propriedades físico-químicas atendem às especificações
da ANP para o diesel de petróleo.
Nosso trabalho consistiu no estudo do craqueamento na
ausência de catalisador para obtenção de combustíveis
líquidos a partir de subprodutos agroindustriais com baixo
ou nenhum valor agregado: a borra de óleo de soja
(subproduto da etapa industrial de neutralização do óleo);
a gordura de frango (subproduto da indústria do frango,
consistindo nas vísceras, penas e partes não comestíveis
do animal); e o sebo de boi (também subproduto e
gordura não comestível de bovinos).
O objetivo principal deste trabalho é a pesquisa de
novas fontes alternativas e sustentáveis, juntamente com
o desenvolvimento de processos para craqueamento de
triglicerídeos destinados à obtenção de biocombustíveis
que possam no futuro abastecer pequenas comunidades,
propriedades agrícolas de médio porte, ou cooperativas
de pequenos produtores de regiões isoladas do cerrado,
semi-árido nordestino e Amazônia, de forma a substituir o
diesel de petróleo, para torná-los auto-suficientes
energeticamente.
Palavras-chave: biocombustíveis, bio-óleo, craqueamento.
Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ
> Doutorado
Autor-líder - Gloria Isabel Duarte PovedaCo-Autor - Luiz Alberto da Cunha BustamanteOrientador - Paulo Emílio V. de Miranda
ARMAZENAMENTO SEGURO DO HIDROGÊNIOEM LIGAS METÁLICAS DE MAGNÉSIO
RESUMO
As modificações climáticas provocadas pela intensificação
dos gases de efeito estufa, resultante do uso dos
combustíveis fósseis na geração de energia, impõem
urgência no desenvolvimento de tecnologias menos
poluidoras. Entre estas, ganha grande destaque o uso de
pilhas a combustível. Entretanto, a falta de um sistema de
VENCEDORES
4 PRÊMIO PETROBRAS DE TECNOLOGIA
alto desempenho para o armazenamento reversível
de hidrogênio obstaculiza sua aplicação. Os hidretos
metálicos constituem-se um meio armazenador de
hidrogênio com grande potencial. O magnésio, por
possuir a maior capacidade de armazenamento de
hidrogênio entre os metais, seria uma escolha natural
para esta aplicação. Porém, a temperatura elevada
necessária para a liberação do hidrogênio e a cinética
relativamente lenta dos processos de formação e de
decomposição deste hidreto inviabil izam o uso
do magnésio puro como meio armazenador de
hidrogênio. É possível melhorar o desempenho
do magnésio nesses aspectos por meio da adição
de elementos de liga e da geração de microestruturas
favoráveis à difusão do hidrogênio. Neste trabalho
descreve-se o desenvolvimento de ligas de magnésio
para armazenamento reversível de hidrogênio, com
adição de metais de transição e de terras raras. Os
resultados experimentais mostraram melhoras
significativas na cinética dos processos de dessorção de
hidrogênio e na desestabilização do hidreto de magnésio.
Palavras-chave: hidretos metálicos, ligas de magnésio,
cinética de dessorção de hidrogênio.
TECNOLOGIADE EXPLORAÇÃO
Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP
> Graduação
Autor-líder - Talita LammogliaOrientador - Carlos Roberto de Souza FilhoCo-orientador - Raimundo Almeida Filho
CARACTERIZACÃO DE MICROEXSUDAÇÕES DEHIDROCARBONETOS NA BACIA DO TUCANONORTE (BA) POR GEOESTATÍSTICA, CLASSIFICAÇÃOHIPERESPECTRAL E REDES NEURAIS
RESUMO
O projeto objetivou a caracterização de microexsudações
de hidrocarbonetos na Bacia do Tucano Norte (BA),
bem como de feições em superfície, resultado da interação
de hidrocarbonetos com elementos do sistema
solo-vegetação. Essa caracterização foi realizada por
geoestatística de dados de gasometria, processamento
clássico e hiperespectral de imagens dos sensores/
satélites ETM+/Landsat e ASTER/Terra, além da
classificação de dados ASTER por três sistemas de
redes neurais (Fuzzy Clustering; Radial Basis Functional
Link; e Probabilistic Neural Networks). O modelo proposto
para detecção indireta das anomalias derivadas da
krigagem de dados de gasometria incluiu: a ausência
de vegetação fotossinteticamente ativa; escassez
e abundância simultânea, respectivamente, de
compostos ricos em Fe-férrico e em Fe-ferroso em solos/
rochas (fenômeno de bleaching); concentração de
argilas (caulinita), na superfície. Os resultados do
processamento dos dados ETM+, por principais
componentes, e dos dados ASTER, pelas técnicas Spectral
Angle Mapper e Mixture Tuned Matched Filtering,
demonstraram que as áreas com altas concentrações de
hidrocarbonetos em solo apresentam, concomitantemente,
múltiplas características previstas no modelo de detecção.
A classificação da imagem ASTER por redes neurais
apresentou resultados satisfatórios pelos sistemas PNN e
RBFLN, honrando pontos anômalos de gasometria
utilizados para treinamento. Os resultados obtidos nesse
projeto, a custos simbólicos, indicaram o excelente
potencial dos dados ASTER e métodos de análise
espectro-espacial para a exploração de hidrocarbonetos
da Bacia do Tucano Norte. Os resultados alcançados
são extensíveis a outras bacias onshore brasileiras e
podem aquilatar a exploração de petróleo no país,
principalmente na medida em que os métodos aqui
utilizados possam ser agregados àqueles de geofísica
sísmica e de métodos potenciais.
Palavras-chave: microexsudações, hidrocarbonetos,
geoestatíst ica, ASTER, redes neurais, Bacia
do Tucano.
5INFORMATIVO SEGUNDA EDIÇÃO
VENCEDORES
Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP
> Mestrado
Autor-líder - Elaine CrespimOrientador - Valéria Maia de Oliveira
DETECÇÃO DIRETA DE BACTÉRIASDEGRADADORAS EM AMOSTRAS DE PETRÓLEOUTILIZANDO UM MÉTODO MOLECULAR SELETIVO
RESUMO
A microbiota transforma óleos leves em óleos mais
pesados e com baixo valor econômico. Seu estudo
possibilita a sugestão de métodos para detectar e
monitorar a biodegradação do petróleo, auxiliando a
sua exploração e extração. As técnicas moleculares
têm sido cada vez mais utilizadas como ferramenta para
a avaliação da diversidade de microrganismos em
amostras ambientais, contornando os problemas
associados aos métodos de isolamento e cult ivo
tradicionais. Em vista disso, o presente trabalho tem
como objetivo desenvolver um método molecular para
a detecção rápida da presença e quantificação de
grupos específicos de bactérias biodegradadoras em
amostras de óleo provenientes de depósitos
petrolíferos da Bacia de Campos (RJ), oferecendo,
desta maneira, uma ferramenta útil para auxiliar na
avaliação da qualidade de óleos em reservatórios. Este
tipo de método poderá, também, permitir o mapeamento
de reservatórios em produção e fornecer subsídios para
a avaliação de risco e problemas associados à
biocorrosão de equipamentos, biotransformação e
biodeterioração dos óleos, representando uma
inovação tecnológica importante para a PETROBRAS.
Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC
> Doutorado
Autor-líder - Jonas CordazzoCo-autor - António Fábio Carvalho da SilvaOrientador - Clovis Raimundo Maliska
SOLUÇÃO NUMÉRICA DA MIGRAÇÃO DEFLUIDOS NO PROCESSO DE FORMAÇÃO DEBACIAS SEDIMENTARES
RESUMO
O simulador de bacias é uma das ferramentas
disponíveis que permite evoluir o conhecimento na
busca de acumulações de óleo e gás, diminuindo
os riscos associados à exploração. Embora os
simuladores atuais contenham modelos relativamente
sofisticados, existem algumas simplif icações nos
cálculos dos fluxos e dificuldades de representar
adequadamente as geometrias complexas das bacias,
que podem resultar em soluções inaceitáveis do ponto
de vista prático. O presente trabalho apresenta um
método inovador para o cálculo do fluxo em malhas
não-estruturadas de triângulos e tetraedros, aplicado
na simulação de bacias, denominado Método de
Volumes Finitos Baseado em Elementos. Ele reúne as
boas características do método dos elementos finitos,
como a flexibilidade na geração de malhas que se
ajustem às fronteiras, falhas, pinchouts e
heterogeneidades, com as boas características do
método dos volumes f initos, como o r igor na
conservação local e global das propriedades. Este
método numérico foi implementado e integrado ao
simulador SimBR desenvolvido pela PETROBRAS.
Neste trabalho são apresentadas as suas idéias
básicas e a discussão de alguns problemas-teste que
demonstram a coerência física de seus resultados e as
potencialidades deste método.
VENCEDORES
6 PRÊMIO PETROBRAS DE TECNOLOGIA
Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro - PUC-RIO
> Doutorado
Autor-líder - Ricardo Hernandez PereiraOrientador - Carlos Valois Maciel Braga
MODELO SEMI-EMPÍRICO DE AVALIAÇÃO DODESEMPENHO DE MOTORES DIESELCONSUMINDO GÁS NATURAL
RESUMO
Medidas do desempenho de quatro diferentes motores,
todos operando no modo bicombustível diesel/gás
natural, foram registrados em dinamômetro de bancada.
Selecionaram-se os motores a ensaiar por
suas características construtivas e operacionais,
representativas das distintas aplicações dos motores
diesel (cilindrada, faixa de rotação, uso ou não da
turboalimentação e arrefecimento do ar de combustão).
Obtiveram-se pontos experimentais por amplas faixas
dos parâmetros com influência sobre o desempenho de
motores. Variou-se a razão de substituição de diesel por
gás natural de modo a levantar as regiões pelas quais a
operação bicombustível é possível. Embora o foco do
trabalho esteja sobre o desempenho, também se obtiveram
dados relativos às emissões de poluentes particulados,
tanto durante a operação diesel original quanto para a
bicombustível. Os resultados indicam que, por grande parte
dos campos de funcionamento dos motores ensaiados,
apenas parte do gás efetivamente queima. Os dados
experimentais foram empregados na proposta de
correlações empíricas a serem utilizadas na estimativa do
desempenho de motores, originalmente diesel, quando
operando no modo bicombustível. Tais correlações foram
utilizadas na conversão à operação diesel/gás natural de
três diferentes grupos geradores de eletricidade (motores
de 212, 535 e 1.570hp).
TECNOLOGIADE GÁS
Instituto Tecnológico da Aeronáutica - ITA
> Graduação
Autor-líder - Lucas Gurgel PraxedesCo-autor - Wilfredo Irrzabal UrruchiOrientador - Homero Santiago Maciel
REFORMA DO GÁS NATURAL VIA TECNOLOGIADE PLASMAS FRIOS PARA GERAÇÃODE HIDROGÊNIO
RESUMO
Em nossa pesquisa, uma descarga de barreira
dielétrica em gás metano (o mesmo que é usado com o
combustível para veículos: o GNV) foi utilizada com o
objetivo de produzir o gás hidrogênio. Assim,
determinamos as melhores condições, entre os
parâmetros estudados, para produzir o gás.
A vantagem do método empregado é que não há a
liberação de poluentes e não existem muitas restrições
quanto à pureza dos materiais e condições ambientais,
entre outras. Foi estudado o efeito da pressão do gás e da
potência elétrica sobre o reator em que ocorreu o processo.
Os resultados obtidos indicam que o processo estudado
apresenta potencial aplicabilidade. A grande inovação
desse processo é a possibilidade de gerar hidrogênio a
um custo muito mais baixo. Isso representaria um enorme
avanço para o setor energético, pois permitiria a utilização
do hidrogênio como meio alternativo para a geração de
energia elétrica.
7INFORMATIVO SEGUNDA EDIÇÃO
VENCEDORES
TECNOLOGIA DE LOGÍSTICAE DE TRANSPORTE DEPETRÓLEO, GÁS E DERIVADOS
Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro - PUC-RIO
> Graduação
Autor-líder - Leonardo Guedes Monjellos de SouzaOrientador - Luis Fernando Alzuguir AzevedoCo-orientador - Luis Fernando Gonçalves Pires
ROTINA DE OTIMIZAÇÃO DE GASODUTOS ROG
RESUMO
O objetivo do presente trabalho é desenvolver
uma rotina de otimização, uti l izando ferramentas
computacionais de fácil acesso, capaz de calcular os
parâmetros do escoamento e minimizar a potência total
consumida nas estações de compressão de um
gasoduto. Os parâmetros do gasoduto, como
diâmetros, comprimentos, perf i l de elevação,
equipamentos e condições operacionais arbitradas, são
introduzidos numa planilha Excel e servem como dados
de entrada para uma rotina criada no MATLAB, que
calcula o perf i l de pressão e vazão no estado
estacionário, bem como a potência e o gás consumido
nas estações de compressão. Esta rotina permite tratar
gasodutos complexos com diversos pontos de retirada
intermediários, várias estações de compressão e redes
de gasodutos. A partir desta condição inicial calculada,
a rotina de otimização desenvolvida, empregando
funções de minimização disponíveis no MATLAB, define
um pacote ideal de pressões de descarga nas estações
de compressão, que representa uma nova condição
operacional válida, na qual o consumo de combustível
é minimizado, reduzindo os custos operacionais e a
emissão de poluentes. As soluções otimizadas de três
casos são apresentadas, com um trecho real do
GASBOL, exemplificando a utilidade e a flexibilidade
da metodologia desenvolvida.
Universidade de São Paulo - USP
> Mestrado
Autor-líder - Rafael Ribeiro PlácidoOrientador - Benedito de Souza Bueno
O USO DE GEOCOMPOSTO COMO CAMADAINDUTORA PARA REDUÇÃO DE TENSÕES SOBREESTRUTURAS ENTERRADAS
RESUMO
Este trabalho apresenta resultados de ensaios
laboratoriais e de análises paramétricas, realizadas por
meio do Método dos Elementos Finitos, para a avaliação
do comportamento de um geocomposto quando
utilizado como elemento compressível na técnica da
trincheira induzida para redução de tensões sobre
estruturas enterradas. Mostra-se que o geocomposto,
tradicionalmente aplicado em obras de drenagem,
apresentou ótimo desempenho para o fim proposto,
proporcionando redução de tensões sobre o conduto
de até 85,5%. Mostra-se ainda que a utilização de uma
camada de geotêxtil sobre o elemento compressível
não implica grandes benefícios de desempenho, o que
torna sua uti l ização descartável. Os resultados
experimentais, ref inados por meio das análises
numéricas, mostraram que a camada indutora deve ser
posicionada o mais próximo possível do conduto, sendo
que o número de camadas da inclusão pouco influencia
na eficiência do sistema. Valores adequados de
larguras das inclusões devem se situar numa faixa
entre 2 e 2,5 vezes a distância entre a inclusão e o topo
do conduto.
Palavras-chave: tr incheira induzida; tubulação
enterrada; redução de esforços.
VENCEDORES
8 PRÊMIO PETROBRAS DE TECNOLOGIA
TECNOLOGIA DE PERFURAÇÃOE DE PRODUÇÃO
Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP
> Graduação
Autor-líder - Constantino Bornia GreccoOrientador - Denis José Schiozer
METODOLOGIA PARA AJUSTE DE HISTÓRICODE PRODUÇÃO ASSISTIDO POR MEIO DO USODA SIMULAÇÃO POR LINHAS DE FLUXO
RESUMO
A simulação numérica de reservatório de petróleo por
meio da técnica de linhas de fluxo obteve avanços
significativos nos últimos dez anos e representa uma
ferramenta útil em diversas áreas. Uma aplicação
promissora para esta técnica é o processo chamado
de ajuste de histórico de produção de campos de
petróleo. O objetivo do ajuste de histórico é construir
modelos de reservatório consistentes com dados
de produção e com os parâmetros geológicos. Mesmo
com a evolução da aquisição de dados geológicos, a
quantidade e a qualidade das informações obtidas
ainda não são suficientes para representar e reproduzir
perfeitamente os reservatórios. Desta forma, parâmetros
são modificados para calibrar o modelo de simulação
com os dados observados, aumentando a confiabilidade
na previsão de produção. A escolha dos parâmetros a
serem modificados é uma tarefa difícil.
Este trabalho mostra o uso da simulação por linhas de
fluxo como uma ferramenta auxiliar no processo de
ajuste de histórico de produção. As linhas de fluxo
podem ser utilizadas para determinar áreas em que
ocorrem escoamentos no reservatório, possibilitando
a definição das melhores regiões a terem os parâmetros
geológicos alterados. Uma vez estabelecidos esses
parâmetros, uma metodologia automatizada é usada
no processo de ajuste. Este trabalho compara ainda
diferentes aspectos, como a influência da permeabilidade
e da porosidade no processo e a influência do número
de parâmetros ajustados. O processo de ajuste de
histórico com linhas de fluxo é também comparado com o
processo usual de ajuste de histórico, considerando
áreas regulares ao redor dos poços.
Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro - UENF
> Mestrado
Autor-líder - Raphael Monteiro Pereira da SilvaCo-autor - Flavia Marcela Rigatto PatricioOrientador - Pavel G. Bedrikovetsky
PREVISÃO DA PERDA DA PRODUTIVIDADE E DEINJETIVIDADE NA BACIA DE CAMPOSDEVIDO À INCRUSTAÇÃO DE SULFATOS
RESUMO
A incrustação de sulfatos é um sério problema nos
projetos de injeção de água em alguns campos da Bacia
de Campos. Este fenômeno resulta na queda da
produtividade e perda de injetividade quando há reinjeção
de água produzida simultaneamente à água do mar.
Este trabalho deduz novos modelos analíticos para
determinação do fluxo, considerando reação química:
a)em testemunhos; b) na vizinhança dos poços
produtores; e c) na vizinhança dos poços injetores.
Os coeficientes do modelo apresentado nesse trabalho
foram calculados a partir do tratamento de dados de 23
testes laboratoriais e 22 poços produtores. Os resultados
alcançados apresentam a mesma ordem de magnitude;
isto valida os modelos, permitindo que os coeficientes
obtidos sejam aplicados na simulação de reservatórios.
Baseado no histórico de produção de poços dos campos
Marlim e Namorado, foram realizadas previsões do
índice de produtividade utilizando modelo. O modelo
para poços injetores permite a determinação da
concentração máxima de sulfato tolerada na água
do mar dessulfatada, para que o dano na injetividade
seja minimizado, sendo aplicado para os campos
Mar l im Sul , Mar l im, Jubar te, Albacora Leste,
Roncador e Marlim Leste.
9INFORMATIVO SEGUNDA EDIÇÃO
VENCEDORES
TECNOLOGIA DEPRESERVAÇÃO AMBIENTAL
Universidade de São Paulo - USP
> Graduação
Autor-líder - Roberta Mayra RosaCo-autor - Ricardo Leme SzulcOrientador - Jonas Gruber
SÍNTESE E APLICAÇÃO DO POLÍMERO CONDUTORBHPPV,POLI (2-BROMO-5-HEXILÓXI-PFENILENOVINILENO), EM SENSORES DECOMPOSTOS ORGÂNICOS VOLÁTEIS (VOCS),TAMBÉM CHAMADOS DE NARIZES ELETRÔNICOS
RESUMO
O interesse no uso de polímeros condutores para o
desenvolvimento de dispositivos sensíveis a vapores
orgânicos, assim como para narizes eletrônicos, é que,
ao contrário dos óxidos semicondutores de metais,
eles operam à temperatura ambiente, com pouco
consumo de energia, além de oferecerem possibilidades
de variação estrutural. O nariz eletrônico é um conjunto
de tais dispositivos, em que cada um possui uma
especificidade parcial a uma ampla faixa de moléculas
voláteis. Nesta comunicação, apresentamos a
preparação de um polímero condutor da família dos
poli(p-fenilenovinilenos), PPVs, e a aplicação de filmes
desse polímero dopado como camada ativa de
dispositivos sensíveis a compostos orgânicos voláteis.
O polímero empregado, poli(2-bromo-5-hexilóxi-p-
fenilenovinileno), BHPPV, foi sintetizado por
rota eletroquímica, na qual a polimerização
consiste na redução catódica do monômero em
condições ambientes. A seletividade dos sensores,
confeccionados pela deposição de BHPPV (dopado com
ácido canforsulfônico) sobre eletro dos interdigitados,
foi verificada monitorando-se a condutividade elétrica
durante exposição dos sensores a quatro vapores
orgânicos diferentes, escolhidos da lista de produtos
químicos mais freqüentemente envolvidos em acidentes
de transporte, além de água. Por meio da análise de
gráficos de três sensores de mesmo polímero, é possível
notar a alta seletividade dos mesmos, que distinguem
perfeitamente os compostos testados, como metanol-
acetona, etanol-hexano e etanolacetona. O estudo de
compostos orgânicos voláteis, VOCs, é de grande
interesse em muitas áreas, entre elas as indústrias
químicas, petroquímicas, de alimentos, bebidas,
cosméticos, na medicina e também na preservação
ambiental. Como objetivos futuros pretende-se empregar
estes conceitos e resultados na indústria petrolífera, uma
vez que com ele é possivel detectar a presença de VOCs
antes que o meio ambiente seja atingido.
Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS
> Mestrado
Autor-líder - Fabiano Nunes CapponiOrientador - Jorge Rubio
ESTUDO TÉCNICO-EXPERIMENTAL DETRATAMENTO DE ÁGUAS OLEOSAS PORFLOTAÇÃO A JATO
RESUMO
O aumento da preocupação com o meio ambiente e, em
especial, com o lançamento de emissões líquidas em
alto-mar, oriundas da extração do petróleo, tem motivado
a pesquisa por novos e melhores alternativas tecnológicas.
Entre outros avanços tecnológicos, destaca-se a
aplicação do processo de flotação no tratamento de águas
contendo poluentes oleosos e metais pesados. Este
trabalho apresenta resultados de pesquisa e
desenvolvimento de um novo flotador a jato de alta
capacidade, para o tratamento otimizado de águas
poluídas com óleos. Os estudos, em nível de bancada
(1,2-1,3m3/h), permitiram otimizar parâmetros de design,
químicos, físico-químicos e operacionais. Foi projetada e
construída uma unidade de 4,8-5m3/h, baseada nos
resultados em nível de bancada e testada em plataforma
marítima, nas saídas do desgaseificador e do separador
de produção. O flotador a jato apresentou boa eficiência
VENCEDORES
10 PRÊMIO PETROBRAS DE TECNOLOGIA
com a vantagem de sua alta capacidade de tratamento,
simplicidade, pequeno porte e elevado hold-up de ar (%
de ar/gás, em volume). Nas melhores condições
operacionais, foram obtidas, em uma etapa somente,
descargas que variam entre 20 e 30ppm de óleos, com
uma eficiência de remoção do óleo da ordem
de 97%, para uma capacidade de 592m3/m2d.
Finalmente, são descritos os benefícios, assim como a
produtividade associada ao projeto e os impactos
desta pesquisa universitária na purificação das águas
oleosas, um grande problema que enfrenta o Brasil.
Universidade de São Paulo - USP
> Doutorado
Autor-líder - Rodrigo Alejandro Abarza MunozOrientador - Lúcio Angnes
DESENVOLVIMENTO DE MÉTODOSELETROANALÍTICOS (VOLTAMETRIA DEREDISSOLUÇÃO E ELETROFORESE CAPILAR)PARA A DETERMINAÇÃO DE METAIS E ÂNIONS EMCOMBUSTÍVEIS E DERIVADOS DE PETRÓLEO
RESUMO
No processo de combustão dos combustíveis, diversas
moléculas são emitidas à atmosfera. Elas alcançam o
sistema respiratório humano, depositam-se sobre
plantas, alimentos, aqüíferos e materiais particulados
suspensos, que por sua vez são arrastados pela chuva
e conduzidos aos mananciais de abastecimento. Seres
humanos, animais e plantas absorvem parte destes
íons, com elevada capacidade de bioacumulação.
Paralelamente, íons inorgânicos em combustíveis
causam a corrosão de peças e componentes do motor
que pode estar relacionada com a emissão de metais
à atmosfera. Sob elevadas temperaturas e pressões,
tais íons geram radicais altamente reativos, que em
contato com outras espécies orgânicas irão produzir
novas espécies na atmosfera, muitas das quais com
elevado poder carcinogênico.
Desta forma, o desenvolvimento de metodologias
rápidas e simples para monitorar o conteúdo de metais
e outros íons em produtos derivados de combustíveis
fósseis e também de combustíveis renováveis é da
maior importância para conhecer os produtos emitidos
durante a sua combustão e gerenciar a adequada
uti l ização. Neste trabalho foram desenvolvidas
metodologias empregando banhos de ultra-som para
o preparo de amostras, visando à eletroanálise de
metais. A técnica de eletroforese capilar se mostrou
altamente favorável para o monitoramento de cátions
e ânions em álcool combustível.
TECNOLOGIA DEPRODUTOS
Universidade Federal da Bahia - UFBa
> Graduação
Autor-líder - Alexandre Kamei GuimarãesCo-autor - Ana Paula Santana MusseOrientador - Cristina Maria Assis LopesTavares da Mata Hermida Quintella
PROPOSTA PARA IDENTIFICAR ADULTERAÇÃODE BIOCOMBUSTIVEL: ADIÇÃO AO DIESELDE ÓLEOS VEGETAIS AO INVÉS DEBIODIESEL
RESUMO
O trabalho propõe uma forma rápida de identificar
adulterações de combustível biodiesel misturado em
diesel, pela adição do óleo de soja que tem boa
miscibilidade. É utilizada a fluorescência natural dos
f l u i dos , sem ad i t i vação ou necess idade de
pré-preparação dos mater ia is para anál ise. Foi
selecionado o óleo de soja por ser miscível em diesel
e ter disponibilidade no mercado. Foram caracterizadas
amostras de biodiesel de mamona originário de
diferentes rotas, biodiesel de soja, diesel, óleo de soja,
com variações de concentrações (2 a 50%vv) de
biodiesel em diesel e também variações de
11INFORMATIVO SEGUNDA EDIÇÃO
VENCEDORES
concentrações (2 a 50%vv), determinados os mapas
de absorção/emissão para todas as amostras, tendo
sido identificados máximos com posições específicas
para cada amostra. Por espectrofluorimetria foi possível
identificar as diferentes substâncias utilizadas, nas
rotas de produção de biodiesel de mamona, o biodiesel
de soja, o óleo de soja e o diesel. Utilizando uma análise
co-variante de dados por componentes principais
(PCA), conseguiu-se identif icar adulterações na
proporção de biodiesel em diesel e na composição das
misturas (óleo de soja em diesel e biodiesel em diesel),
dentro da faixa B02 a B50.
Palavras-chave: biodiesel; espectrofluorimetria; PCA;
mapas de luminescência; d iesel ; ó leo de soja;
adulteração; combustíveis.
Universidade Federal do Ceará - UFC
> Mestrado
Autor-líder - Ayres Correia de Sousa FilhoCo-autores - Lucas Emerson Moraes da Silveira,Hosiberto Batista de SantanaOrientador - Jorge Barbosa Soares
INSERÇÃO DE ZEÓLITAS: UMA TECNOLOGIAALTERNATIVA DE PRODUÇÃO DE MISTURASASFÁLTICAS MORNAS
RESUMO
Diversos processos têm sido recentemente estudados
com o objetivo de reduzir a Temperatura de Compactação
e Usinagem (TCU) de misturas asfálticas. As temperaturas
relativamente altas nas quais misturas asfálticas têm sido
produzidas são responsáveis pelo envelhecimento
oxidativo de misturas, causando endurecimento do
ligante e tornando as misturas susceptíveis a trincas e
deformações, além de comprometer a saúde e a
segurança dos trabalhadores. Para as usinas de asfalto,
estas são razões suficientes para se reduzir a TCU de
uma mistura asfáltica. Dentre os métodos atualmente
estudados, a adição de zeólitas tem-se mostrado-se uma
ferramenta viável para reduzir a TCU de misturas.
Zeólitas são redes cristalinas de silicatos com espaços
vazios em suas estruturas, que permitem a presença de
cátions e moléculas, como a água. Além de diminuir a
temperatura de produção, misturas produzidas a baixas
temperaturas permitem reduzir o consumo energético nas
usinas de asfalto e diminuir a emissão de gases
provenientes da queima de combustíveis fósseis. O
presente trabalho consiste no estudo da inserção de
zeólitas em misturas asfálticas, tendo como motivação
combinar o desenvolvimento de uma metodologia própria
de produção de misturas asfálticas a temperaturas
intermediárias, com os benefícios de se operarem usinas
a temperaturas mais baixas.
Universidade Federal do Ceará - UFC
> Doutorado
Autor-líder - Kellen Cristina Vilhena LimaOrientador - Josué Mendes Filho
CONTROLE DE QUALIDADE DE GASOLINASAUTOMOTIVAS UTILIZANDO ESPECTROSCOPIA FT-RAMAN COMBINADA À CORRELAÇÃO 2DGENERALIZADA
RESUMO
A espectroscopia FT-Raman combinada à correlação 2D
Generalizada apresenta-se como método alternativo para
a realização do controle de qualidade de gasolinas
automotivas diretamente nos postos de combustível e/ou
em linhas de produção. Introduz-se uma nova metodologia
de análise computacional que permite determinar de forma
rápida e eficiente, a partir do uso de pequenas regiões dos
espectros Raman, a presença e a quantidade dos
adulterantes mais comumente encontrados pela
fiscalização, etanol, metanol, compostos aromáticos e
parafínicos. As curvas de calibração obtidas podem ser
usadas para identificar a adulteração e quantificar o teor
de adulterante na gasolina automotiva. A nova metodologia
apresenta-se como método geral de análise, independente
da mistura a ser analisada e de seus adulterantes, podendo
ser aplicada no estudo da qualidade e adulteração em
uma infinidade de sistemas, tais como óleos combustíveis,
biodiesel, lubrificantes etc., com repercussão no meio
VENCEDORES
12 PRÊMIO PETROBRAS DE TECNOLOGIA
ambiente, na qualidade do ar e na qualidade de vida nas
grandes metrópoles.
Palavras-chave: gasolina automotiva; adulteração;
espectroscopia FT-Raman; correlação 2D.
TECNOLOGIA DEREFINO E DE PETROQUÍMICA
Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ
> Graduação
Autor-líder - Thiago de Mello Vargas MuryOrientador - Roberto Rodrigues Coelho
DETERMINAÇÃO DA ESTRUTURA QUÍMICAFUNCIONAL DO NITROGÊNIO, EM ASFALTENOS,USANDO MODELAGEM MOLECULAR EESPECTROSCOPIA NA REGIÃO DOINFRAVERMELHO
RESUMO
Propõe-se uma metodologia alternativa de caracterização
funcional e posicional para o nitrogênio em moléculas
médias de asfaltenos, utilizando para isso a
espectroscopia na região do infravermelho associada
à modelagem molecular espectral quanto-mecânico Ab
Initio, realizada com as funções de base 3-21G e 6-31G(d),
para o asfalteno-problema e os compostos heterocíclicos
respectivamente, junto com o método Hartree-Fock (HF).
Para esse procedimento, foram selecionados espectros
infravermelhos experimentais de compostos heterocíclicos
contendo o nitrogênio, como: piridinas, quinolinas,
isoquinolinas, pirróis, indol, carbazol e acridina, cujas
funcionalidades são comumente encontradas em
moléculas médias de asfaltenos. Estes compostos
tiveram modelados os seus espectros infravermelhos
teóricos, e aos espectros experimentais aplicaram-se
técnicas de deconvolução, visando à melhor
caracterização das transições vibracionais da
ligação C-N, em contraposição ao mesmo tipo de
vibração dos espectros infravermelhos teóricos. Tomando
como base estes espectros infravermelhos teóricos e
experimentais, e tendo como propósito a especiação
funcional do nitrogênio, eles foram correlacionados com
os espectros infravermelhos teórico e DRIFTS (Diffuse
Reflectance Infra-Red Fourier Transform) do asfalteno
extraído de resíduo a vácuo. Como resultado do trabalho
realizado, foi possível determinar, na molécula média do
asfalteno-problema, a posição e a funcionalidade do
nitrogênio constitutivo de sua fórmula mínima.
Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS
> Mestrado
Autor-líder - Rafael de Pelegrini SoaresOrientador - Argimiro Resende Secchi
DESENVOLVIMENTO DE UM SIMULADORGENÉRICO DE PROCESSOS DINÂMICOS
RESUMO
Em se tratando de ferramentas computacionais para
a simulação e otimização de processos petroquímicos,
o Brasi l se mostra totalmente dependente de
soluções externas, fechadas e de custo muito elevado
tanto para o setor industrial quanto para o acadêmico.
Por outro lado, os simuladores de processo são
ferramentas essenciais na indústria, auxiliando nas
tomadas de decisões, no aumento de produtividade,
planejamentos de produção, redução da geração de
resíduos e no aumento da segurança operacional. Este
contexto leva a crer que há espaço para o
desenvolvimento de uma nova ferramenta: brasileira e
distribuída gratuitamente a todas as instituições de
ensino e de forma mais acessível à indústria.
13INFORMATIVO SEGUNDA EDIÇÃO
VENCEDORES
Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ
> Doutorado
Autor-líder - Luciana Tavares dos SantosOrientador - Marcelo Maciel Pereira
REAÇÃO ENTRE CO2 E COQUE INSERIDA NOPROCESSAMENTO DO PETRÓLEO PESADO
RESUMO
O processo de Craqueamento Catalítico Fluido leva
à formação de grande quantidade de CO2 na etapa
de regeneração do catalisador. Mediante modificações
adequadas, a quantidade de CO2 produzida pode
ser atenuada, ou até mesmo revertida para a formação
de CO e H2 . O objetivo do trabalho é estudar o efeito
de uma atmosfera rica em CO2 na queima do coque
durante a regeneração do catal isador de
FCC. O trabalho consistiu em submeter materiais
coqueados a tratamentos de regeneração sob
diferentes atmosferas (O2, CO2 e He), acompanhada
por espectrometria de massas. O CO2 reage com o
coque do catalisador na presença de oxigênio, sendo
a reação influenciada pelo tipo do coque.
Existe uma redução de 5% da quantidade de oxigênio
até a queima de todo o coque do catalisador quando
se utiliza CO2 como balanço. Existe uma modificação
do regime cinético da queima do coque na
presença da atmosfera 5%O2 / 95%CO2. Inicialmente o
CO2 ajuda na regeneração do coque, a partir de
aproximadamente metade do coque queimado; o CO2
dificulta a regeneração.
TECNOLOGIA DESEGURANÇA E DESEMPENHOOPERACIONAL
Universidade de São Paulo - USP
> Graduação
Autor-líder - Mauricio Sodré RibeiroCo-autor - Fábio Rodrigo Piovezani RochaOrientador - Lúcio Angnes
INSTRUMENTO PARA DETERMINAR O TEORDE ÁGUA EM ÁLCOOL ETÍLICO COMBUSTÍVEL
RESUMO
O programa para a utilização de álcool etílico como
combustível automotivo iniciado há mais de 30 anos
levou o país à liderança mundial no desenvolvimento
desta fonte de energia alternativa. Ao longo deste
período, foi possível acompanhar os avanços
extraordinários alcançados em diversos setores, com
destaque na própria alcoolquímica e na indústria
automobilística, que gerou uma rede de abastecimento
num país com dimensões continentais. O
desenvolvimento de metodologias de controle de
qualidade do álcool combustível também avançou neste
período. Tais metodologias de análise em geral requerem
instrumentação sofisticada e que não é facilmente
utilizada in loco, exigindo a coleta de amostras e
transporte para o laboratório, a fim de uma posterior
análise. Atualmente, o tempo requerido para realizar as
diversas operações indicadas anteriormente é de muitas
horas ou mesmo dias, condição que é incompatível com
a elevada demanda de álcool combustível. Desta forma,
o desenvolvimento de metodologias rápidas e simples
para monitorar vários parâmetros in loco é da maior
importância para o fornecimento de um combustível de
qualidade. O monitoramento do conteúdo de água é um
dos parâmetros mais importantes, uma vez que sua
adição ao álcool é a forma mais simples e fácil de
adulterar álcool combustível em postos não idôneos.
VENCEDORES
14 PRÊMIO PETROBRAS DE TECNOLOGIA
Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC
> Mestrado
Autor-líder - Allan Charles Henri HofmannOrientador - Armando Albertazzi Gonçalves Junior
SISTEMA ÓPTICO ENDOSCÓPICO PARAINSPEÇÃO GEOMÉTRICA DA UNIÃO SOLDADADE DUTOS
RESUMO
O uso de Steel Catenary Risers (SCR) tem
sido considerado um forte indicador para os
desenvolvimentos futuros na exploração de petróleo
em águas ultraprofundas. Estes dutos são utilizados
para levar a produção de petróleo de um poço marítimo
do leito oceânico até as plataformas de petróleo. Durante
a fabricação destes dutos o processo de soldagem das
diversas seções de riser é considerado crítico.
Imperfeições na solda ou no alinhamento entre as seções
podem se tornar acumuladores de tensão e
consequentemente reduzir a vida útil dos SCR.
Uma falha nestes dutos pode produzir um sério
desastre ambiental. Identificou-se a necessidade de
desenvolver um sistema capaz de avaliar a qualidade da
geometria interna da união soldada dos risers. Este
trabalho apresenta um sistema óptico capaz de
caracterizar a forma geométrica 3D do cordão de solda
no interior do riser, bem como medir o desalinhamento
transversal e angular das seções soldadas adjacentes. A
partir da medição, é realizada uma avaliação geométrica
da solda. O sistema desenvolvido faz a medição da
geometria interna da união soldada dos risers utilizando
imagens adquiridas no seu interior. Uma nuvem de
milhares de pontos é gerada, caracterizando a superfície
medida.
O protótipo foi testado em uma bancada, mostrando-se
plenamente capaz de realizar a medição dentro das
necessidades metrológicas da aplicação e produzindo
ótimos resultados.
Universidade de São Paulo - USP
> Doutorado
Autor-líder - Sebastian CraveroOrientador - Claudio Ruggieri
AVALIAÇÃO DE PROPAGAÇÃO DE DEFEITOS EMDUTOS UTILIZANDO CORPOS-DE-PROVAMECANICAMENTE SIMILARES SE(T):DESENVOLVIMENTO DE PROCEDIMENTOEXPERIMENTAL
RESUMO
Este trabalho discute a importância do desenvolvimento
de procedimentos eficazes aplicados à avaliação
acurada de integridade estrutural em dutos
com potencial impacto positivo sobre a segurança
operacional e prevenção de acidentes. Dentro
deste contexto, a avaliação das propriedades de
tenacidade à fratura e propagação de defeitos
utilizando corpos-de-prova mecanicamente similares
a dutos assume grande relevância. São apresentados
extensivos esforços investigativos para o desenvolvimento
de corpos-de-prova SE(T) especificamente concebidos
para representar as condições de propagação de defeitos
em dutos. Os resultados obtidos desta investigação
fornecem um procedimento para a medição de curvas de
resistência, usando o método de flexibilidade no
descarregamento em espécimes SE(T) aplicáveis
à estimação de crescimento estável de defeitos em dutos.
A fim de avaliar os resultados numéricos, são utilizadas
medições experimentais para o cálculo exploratório de
curvas de resistência em espécimes SE(T) constituídos
de aço API 5L X60. Estes resultados permitem antecipar
uma signi f icat iva contr ibuição ao problema de
avaliação de defeitos e reabilitação de dutos. As
formulações derivadas possibilitam o estabelecimento
de normas de ensaio de corpos-de-prova SE(T) como
alternativa viável às normas ASTM em uso corrente.
Conseqüentemente, a sua implementação em centros
de pesquisa nacionais é imediata, com óbvias
vantagens para os procedimentos de ensaios
empregados atualmente.
