Tese: Avaliação do Mecanismos de Difusão Molecular para a Modelagem da Deposição de Parafina em Dutos de Petróleo
Aluno(a) : Mao Ilich Romero VelásquezOrientador(a): Luis Fernando Azevedo e Angela Nieckele
Área de Concentração: Termociências
Data: 16/09/2005
Link para tese/dissertação: http://www.maxwell.lambda.ele.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=8057@2
Resumo: Deposição de parafinas, com alto peso molecular, na parede interna de linhas submarinas de produção e transporte continua a ser um problema crítico encontrado pela indústria de petróleo. Uma previsío precisa das taxas de deposição e da distribuição espacial da parafina depositada é uma informação fundamental para o projeto de linhas submarinas. Uma revisío minuciosa da literatura mostrou que nío existem informações suficientes para determinar quais sío os mecanismos relevantes para a deposição da parafina. No entanto, a maioria das simulações disponíveis emprega a difusío molecular como único mecanismo de deposição. Portanto, no presente trabalho realiza-se uma análise numérica do processo de deposição da parafina em dutos, utilizando o modelo de difusío molecular e compara-se com dados experimentais obtidos em um experimento simples e básico em um duto de seção retangular. Duas formulações matemáticas sío utilizadas para modelar a taxa de transporte de parafina para a parede do duto; a primeira formulação é uni-dimensional e estima a taxa de deposição da parafina a partir do gradiente de temperatura; a segunda formulação é bi-dimensional e a taxa de deposição é determinada em função do gradiente de concentração da parafina. O método de volumes finitos é empregado para resolver as equações de conservação de massa, energia e da fração de massa juntamente com a equação difusiva que descreve o crescimento do depósito de parafina. Adicionalmente, investigou-se a influência do calor latente no balanço de energia. Verificou-se que o calor latente acelera o processo de deposição, mas nío influencia na espessura final depositada, após atingir o regime permanente. Os resultados obtidos apresentam diferenças significativas com relação aos dados experimentais, indicando que a difusío molecular nío é o único mecanismo relevante para a deposição de parafina.