INTRODUÇÃO
Para sistemas de geração de energia que produzem gases de efeito estufa, novas tecnologias têm sido desenvolvidas com objetivo de atender as restrições ambientais, dentre as quais destacam-se as tecnologias desenvolvidas para o abatimento das emissões de CO2. O alto teor de CO2 presente nas reservas de gás natural da bacial do pré-sal brasileiro torna economicamente e tecnicamente inviável o seu transporte para terra através de gasodutos. As unidades de processamento de separação tradicionais demandam grande espaço de instalação, restringindo sua aplicação em unidades offshore. Assim, se faz necessário o desenvolvimento de dispositivos compactos que possam ser instalados offshore, de forma a separar o CO2 do gás natural.
A presente tecnologia constitui um sistema de separação, de um ou mais componentes do gás, por meio de um bocal convergente-divergente com área variável, que permite o sistema se ajustar às condições de operação. O gás é acelerado através do bocal, até atingir velocidade supersônica na região divergente do bocal. A aceleração do gás à velocidade supersônica resulta na diminuição da sua temperatura e pressão, e o bocal convergente-divergente é projetado para que o ponto de condensação ou de solidificação de um ou mais componentes do gás seja atingido, para tornar possível sua separação na porção final do dispositivo, através de efeito centrífugo.
Vista lateral em corte do dispositivo separador - BR202020017289-7
DIFERENCIAL
O dispositivo permite separar volumes de misturas do gás natural com um sistema de controle autônomo auto ajustável às variações de composição, pressão e temperatura do gás natural nas condições de operação. Além disso, o dispositivo pode ser instalado ao sistema de dutos da plataforma offshore ou diretamente no leito marinho fazendo uso da própria pressão elevada do sistema, assim como adaptado aos espaços internos e conexões já disponíveis no sistema de tratamento e transporte de gases.
Vista isométrica do dispositivo apresentando todos os seus principais componentes: carcaça exterior (001), mecanismo de sincronização (002), corpo central (003), sistema de pás (004), zona de mudança de fase (005), sistema coletor da fase líquida e/ou sólida (006), flange de descarga da fase líquida e/ou sólida (007), mancais de suporte (008) e região de recuperação da pressão (009).- BR202020017289-7.
APLICAÇÕES E PÚBLICO –ALVO
Como aplicação, esse tipo de dispositivo pode ser utilizado no tratamento e separação de CO2 do gás natural oriundo de reservatórios e tanques sob alta pressão, ou qualquer tipo de mistura de gases na qual haja uma fração condensável na sua composição passível de separação, podendo ser água, etano, dióxido de carbono, entre outros. Pode ser aplicado em vários mercados como exploração de recursos minerais offshore, produção de combustíveis renováveis (biometano) ou na indústria química geral.
ESTÁGIO DE DESENVOLVIMENTO
Área: Energia, Outros; 0074/2019
Escola Politécnica – USP
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