Campo DC | Valor | Idioma |
dc.creator | Almeida, Flávia Bartira Pedro da Silva | - |
dc.date.accessioned | 2022-10-14T14:42:08Z | - |
dc.date.available | 2022-10-14T14:42:08Z | - |
dc.date.issued | 2019-10 | - |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufba.br/handle/ri/36148 | - |
dc.description.abstract | An important question to the oil production industry is the amount of water produced (PW)
generated during the operation of its industrial processes, being considered the largest stream
of effluents and of complex composition presenting high salinity, suspended solids, chemical
additives, heavy metals, considerable oil and grease (O&G) content and other contaminants.
The O&G is a parameter that deserves attention because the discharge of PW is supervised
by regulatory agencies that take this mainly criterion. This work aimed to evaluate the
potential of the coalescence and adsorption processes in the treatment of produced water
supplied by Petrobras, Pilar-AL Unit, using an integrated system composed of a horizontal
bed coalescer in combination with a fixed bed column. The parameters evaluated in the
coalescer were the flow velocity and the bed type. The materials evaluated to compose the
coalescedor bed were: coconut fiber (Cocos nucifera), considered a byproduct of the
industry, and loofa sponge (Luffa cylindrica), an easy material to be found in the Northeast
region of the Brazil. The fixed bed column (adsorption process) used biochar (produced by
pyrolysis) and activated carbon (using chemical activation method) produced from ouricuri
(Syagrus coronata), a regional raw material. The biomasses used (coconut fiber, loofa sponge
and ouricuri, as well as biochar and activated carbon) were characterized by the following
techniques: moisture, thermogravimetric analysis, energy dispersive X-ray (EDX), X-ray
diffractometry and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Initially, the type of bed
and the flow rate of the coalescing bed were evaluated: 40, 60 and 80 L/h, corresponding,
respectively, to the superficial velocities 5.8; 8.7 and 11.5 m/h in relation to the diameter of
the coalescer. The O&G at the coalescer inlet and outlet were evaluated, and the oil and
grease removal efficiency was determined. Coconut fiber and 40 L/h flow rate showed higher
efficiency, removing around 80% of O&G. Then, as aforementioned, activated carbon were
produced from ouricuri, and the activation process used phosphoric acid, sulfuric acid and
sodium hydroxide. The adsorptive capacity evaluation experiments were carried out in a
finite bath system under the following conditions: Coil = 120 mg/L, temperature = 30ºC,
Cbiomass = 2 g/L, rotation = 160 rpm and time = 2h. The results showed that the activated
carbon with NaOH presented higher adsorptive capacity (q = 9,67 mg/g). Once the best bed
type and coalescer feed rate were defined, in addition to the fixed bed activated carbon type;
a set of experiments using an integrated system (coalescer and fixed bed column) was carried
out. The experimental design consisted of a complete factorial system (23) for the
experimental runs in the integrated system, where the evaluated variables were: type of
carbon (biochar and activated carbon with NaOH), mean particle diameter (0.149 - 0.3 mm
and 0.3 - 0.5 mm) and fixed bed column flow rate (2.2 and 4.4 L/h). The best result was
obtained with the experiment that used the biochar, with particle diameter between 0.149 -
0.3 mm and flow rate of 4.4 L/h, obtaining an O&G removal of around 84% (confirming that
the three variables studied influence the process efficiency (particle diameter and the
combination of flow and coal type). The results showed that the integration of adsorption
coalescence processes using biomass and biochar can be an alternative for the treatment of
petroleum produced water, meeting the environmental requirements for disposal and
reinjection. | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal da Bahia | pt_BR |
dc.subject | Água produzida (AP) | pt_BR |
dc.subject | Pirólise | pt_BR |
dc.subject | Coalescedor | pt_BR |
dc.subject | Coluna de leito fixo | pt_BR |
dc.subject.other | Wastewater treatment | pt_BR |
dc.subject.other | Pyrolysis | pt_BR |
dc.subject.other | Coalescer | pt_BR |
dc.subject.other | Petroleum industry | pt_BR |
dc.subject.other | Fixed bed column | pt_BR |
dc.title | Remoção de hidrocarbonetos da água produzida de petróleo por meio dos processos de coalescência e adsorção | pt_BR |
dc.type | Tese | pt_BR |
dc.contributor.referees | Motta, Alberico Ricardo Passos da | - |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Industrial (PEI) | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFBA | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Rodriguez Esquerre, Karla Patrícia Santos Oliveira | - |
dc.contributor.advisor-co1 | Soletti, João Inácio | - |
dc.contributor.referee1 | Esquerre, Karla Patrícia Santos Oliveira Rodriguez | - |
dc.contributor.referee2 | Soletti, João Inácio | - |
dc.contributor.referee3 | Nascimento, Marcio Luis Ferreira | - |
dc.contributor.referee4 | Silva, Carlos Eduardo de Farias | - |
dc.contributor.referee5 | Queiroz, Luciano Matos | - |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/6177261530086459 | pt_BR |
dc.description.resumo | Um grande problema para a indústria de produção de petróleo é a quantidade de água
produzida (AP) gerada durante a operação de seus processos industriais, sendo considerada
a maior corrente de efluentes e possui composição complexa, como alta salinidade, sólidos
em suspensão, aditivos químicos, metais pesados, considerável teor de óleos e graxas (TOG)
e outros contaminantes. O TOG é um parâmetro que merece atenção, pois órgãos
fiscalizadores regulam o descarte da AP a partir deste critério. O presente trabalho se propôs
a avaliar o potencial do processo de coalescência e adsorção no tratamento da água produzida
de petróleo fornecida pela Petrobras, Unidade Pilar-AL, utilizando um sistema integrado
composto por um coalescedor de leito horizontal em combinação com um leito fixo de
adsorção. Os parâmetros avaliados no coalescedor foram a velocidade do fluxo e o tipo de
leito. Os materiais avaliados para compor o leito do coalescedor foram: fibra de coco (Cocos
nucifera), considerado um subproduto da indústria, e bucha vegetal (Luffa cylindrica),
material fácil de ser encontrado na região Nordeste. Na coluna de leito fixo (processo de
adsorção) foram utilizados biocarvão e carvão ativado produzidos a partir do ouricuri
(Syagrus coronata), matéria-prima regional. As biomassas utilizadas (fibra do coco, bucha
vegetal e ouricuri, bem como o biocarvão e carvões ativados) foram caracterizados através
das seguintes técnicas: umidade, análise termogravimétrica, espectrometria de energia
dispersiva de raios-X (EDX), difração de raios-X e infravermelho por transformada de
Fourier. Inicialmente foram avaliados o tipo de leito e a vazão de alimentação do leito
coalescedor: 40, 60 e 80 L/h, que correspondem, respectivamente às velocidades superficiais
5,8; 8,7 e 11,5 m/h, em relação ao diâmetro do coalescedor. Foi avaliado o TOG tanto na
entrada quanto na saída do coalescedor, e determinada a eficiência de remoção de óleos e
graxas. A fibra de coco e a vazão de 40 L/h apresentou maior eficiência, removendo em torno
de 80% do TOG. Em seguida, como mencionado anteriormente, foram produzidos carvões a
partir do ouricuri e ativados com ácido fosfórico, ácido sulfúrico e hidróxido de sódio. Os
experimentos de avaliação da capacidade adsortiva dos carvões foram realizados em um
sistema de banho finito nas seguintes condições: Cóleo = 120 mg/L, temperatura = 30ºC,
Cbiomassa = 2 g/L, rotação = 160 rpm e tempo = 2h. Os resultados apresentaram que o carvão
ativado com NaOH apresentou maior capacidade adsortiva (q = 9,67 mg/g). Definido o
melhor tipo de leito e a vazão de alimentação do coalescedor, além do tipo de carvão ativado
para o leito fixo, os estudos com o sistema integrado (coalescedor e coluna de leito fixo)
puderam ser iniciados. O planejamento experimental consistiu de um sistema fatorial
completo (23) para a realização das corridas experimentais no sistema integrado, onde as
variáveis avaliadas foram: tipo de carvão (biocarvão e carvão ativado com NaOH), diâmetro
médio da partícula (0,149 – 0,3 mm e 0,3 – 0,5 mm) e vazão de alimentação da coluna de
leito fixo (2,2 e 4,4 L/h). O melhor resultado foi obtido com o experimento que utilizou
biocarvão, com diâmetro de partícula entre 0,149 – 0,3 mm e vazão de 4,4 L/h, obtendo uma
remoção de TOG em torno de 84% confirmando que as três variáveis estudadas influenciam
na eficiência do processo (diâmetro da partícula e a combinação da vazão e tipo de carvão).
Os resultados apresentaram que a integração dos processos de coalescência com adsorção
utilizando biomassa e biocarvão podem ser uma alternativa para o tratamento da água
produzida de petróleo, atendendo os requisitos ambientais para descarte e reinjeção. | pt_BR |
dc.publisher.department | Escola Politécnica | pt_BR |
dc.type.degree | Doutorado | pt_BR |
Aparece nas coleções: | Tese (PEI)
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