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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/28204
ORCID: | ![]() |
Document type: | Dissertação |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Avaliação de diferentes campos de força para descrição do equilíbrio líquido vapor de misturas contendo sulfeto de hidrogênio |
Alternate title (s): | Evaluation of different force fields for describing the liquid vapor equilibrium of mixtures containing hydrogen sulfide |
Author: | Pirete, Marcelo Melo |
First Advisor: | Romanielo, Lucienne Lobato |
First coorientator: | Aimoli, Cassiano Gomes |
First member of the Committee: | Silva, Silvana Mattedi |
Second member of the Committee: | Neiro, Sergio Mauro da Silva |
Summary: | O sulfeto de hidrogênio (H2S) está muito presente na produção de petróleo e gás natural, estima-se que cerca de 30% da produção mundial de gás natural contém esse contaminante (SKRITC, 2006). Assim, torna-se necessário o projeto de unidades de remoção de H2S para especificação de transporte e venda. Entretanto, nas condições de pressão que as unidades produtivas operam, há escassez de dados experimentais levando à dificuldade na validação de modelos termodinâmicos capazes de descrever esse sistema. O uso de simulação molecular tem permitido a avaliação de diversos fenômenos em condições de difícil obtenção experimental. Assim, o presente trabalho apresenta uma avaliação sobre a influência do modelo molecular e respectivos campos de força na predição do equilíbrio líquido vapor (ELV) de misturas binárias de H2S com CO2 e CH4. O trabalho utiliza os principais modelos de campos de força apresentados na literatura para representar o sulfeto de hidrogênio em combinação com o metano e o dióxido de carbono representados pelos modelos de átomos agrupados – United Atom (UA) e átomos explícitos – All Atom (AA). Os resultados foram comparados com dados experimentais e de simulação previamente reportados na literatura. Foi observado que o uso de modelos moleculares simplificados, do tipo United Atom, para representar o CH4 e o CO2, apresentaram desempenho satisfatório, com possibilidade de melhoria com o uso de novas regras de combinação. Também foi observado um bom desempenho na aplicação do modelo proposto por Zhang e Duan (2015) para o CO2 na descrição de misturas binárias e ternárias contendo H2S. |
Abstract: | It is usual to find hydrogen sulfide (H2S) in oil and natural gas production, it´s estimated that around 30% of the world's natural gas production contains this contaminant (SKRITC, 2006). Therefore, it is required the design of H2S removal units for transport and sales specification. However, under the pressure conditions of the productive units, there is a lack of experimental data leading to difficulty in validating thermodynamic models capable of describing this system. The use of molecular simulation has allowed the evaluation of several phenomena under conditions where experiments are difficult. Thus, the present work presents an evaluation on the influence of the force fields on the prediction of the liquid vapor equilibrium (ELV) of the binary mixtures H2S with CO2 and CH4. The work uses the popular force field models presented in the literature to represent hydrogen sulfide in combination with methane and carbon dioxide represented by grouped atom model - United Atom (UA) and explicit Atom (AA) models. The results were compared with experimental and simulation data previously reported in the literature. It was observed that the use of simplified United Atom molecular models to represent CH4 and CO2 presented satisfactory performance, with the possibility of improvement with the use of new combining rules. It was observed also a good performance with the application of the model proposed by Zhang e Duan (2015) for CO2 in binary and ternary mixtures with H2S. |
Keywords: | Simulação molecular Sulfeto de hidrogênio Campos de força Equilíbrio líquido vapor Molecular simulation Hydrogen sulfide Force fields Liquid vapor equilibrium |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Química |
Quote: | PIRETE, Marcelo Melo. Avaliação de diferentes campos de força para descrição do equilíbrio líquido vapor de misturas contendo sulfeto de hidrogênio. 2019. 97 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.2453. |
Document identifier: | http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.2453 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/28204 |
Date of defense: | 25-Oct-2019 |
Appears in Collections: | DISSERTAÇÃO - Engenharia Química |
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