Planta De Processamento

gás lift, sendo injetado na base da

coluna de produção para garantia de escoamento, e parte, intitulada gás combustível, é consumido pela própria planta. O gás combustível é usado para acionamento dos turbogeradores (TGs), para geração de elétrica na plataforma, e/ou dos turbocompressores (TCs) das plataformas. Também é usado para pressurização do sistema de água quente, no(s) flotador(es) do sistema de tratamento de água produzida, no sistema de regeneração do trietilenoglicol (TEG) e para o piloto e purga do sistema de tocha (alívio da planta). No sistema de regeneração do TEG (glicol usado na desidratação do gás produzido) o gás combustível é utilizado para: pressurização do vaso de expansão, como gás de stripping na regeneradora e para alimentação/movimentação do glicol através da pressurização do vaso de drenagem.

Para ser consumido na planta, especialmente pelas turbinas, o gás deve ser expandido e especificado para evitar condensação, que poderia causar grandes danos a Resumo

As plantas de processamento primário de petróleo offshore são projetadas para separar e tratar as diferentes fases do petróleo produzido, para envio às refinarias. No contexto offshore, os equipamentos são projetados para mínima carga e máxima economia de espaço, resultando em unidades compactas, com mínimo inventário. Em decorrência, estas plantas apresentam grande sensibilidade a oscilações de produção, comuns em função das características de escoamento em risers de produção, podendo apresentar intermitências e amplitudes severas (golfadas), quadro este agravado com a maturação dos campos produtores. Observa-se, adicionalmente, tendência para projetos de plantas de processamento exibindo maior complexidade, associadas à exploração de petróleo em águas ultra-profundas, óleos pesados e/ou exibindo alto grau de contaminantes. No caso brasileiro, as descobertas de petróleo leve do pré-sal indicam a necessidade de processamento de grandes quantidades de gás, rico em CO2.

Neste cenário, a síntese de estratégias de controle que amorteçam oscilações para evitar a propagação de perturbações ao longo da unidade é de destacada relevância. Adicionalmente, devido ao confinamento da tripulação e à natureza combustível dos produtos (gás e óleo), aspectos de segurança assumem vulto, principalmente na operação sob fortes transientes, demandando estudos de simulação para validação de procedimentos de operação e controle da planta. O uso de modelos como ferramenta de análise permite estudos de apoio ao HAZOP (Hazards in Operation), pré-sintonia de controladores, treinamento de operadores, verificação do desempenho da planta frente a perturbações, verificação da lógica de controle de plantas em operação, simulação de cenários de emergência, teste de alterações de projeto e estudos de aumento de capacidade, entre outros.

O presente trabalho aborda o emprego de simulação dinâmica na síntese e análise de plantas offshore com foco em três estudos de caso: (1) um sistema de gás combustível (com duas fontes de entrada, válvulas de controle e bloqueio, controladores, trocadores e um vaso), (2) um sistema de óleo (com três separadores bifásicos, dois tratadores eletrostáticos, um tanque, válvulas de controle e bloqueio, controladores, bombas e correntes de reciclo) e (3) dois sistemas de tratamento de óleo (separador trifásico, separador bifásico, tratador eletrostático, bombas, aquecedores, válvulas de bloqueio e controle e reciclos). Para os casos (1) e (2), modelados com sucesso, registrou-se o comportamento de todas as variáveis controladas, procedendo-se a uma análise de interação baseada na matriz de ganhos relativos, para emparelhamento das variáveis controladas e manipuladas. Em seguida, procedeu-se à sintonia dos controladores, testada sob perturbações severas. Os resultados mostraram melhoras no desempenho do processo devido aos esforços de emparelhamento e sintonia. Para o caso (1), sistema de gás combustível, procedimentos de partida e parada também foram testados. No caso (3), também modelado com sucesso, um típico estudo de apoio ao HAZOP for realizado, apresentando aspectos preocupantes na operação.

O estudo demonstra a importância da ferramenta de simulação dinâmica para plantas offshore desde a definição da estratégia de controle, passando pela sintonia de controladores e verificação do dimensionamento de equipamentos, até a análise de transientes em geral no contexto de produção intermitente e situações de risco operacional.

Sumário

1.Introdução................................................................................................................

1.1 Planta de Processamento Primário..........................................................................

1.1.1Processamentode Óleo.........................................................................................

1.1.2Processamentode Água........................................................................................

1.1.3Processamento de Gás..........................................................................................

Índice DE FIGURAS

Figura 1.1- Instalações Compactas de Plataformas Fixas da Bacia de Campos......................

Figura 1.2-Unidades Flutuantes de Produção............................................................................

Figura 1.3- Instrução de Interligação de Poçose Plataformas...................................................

Figura 1.4- Fluxograma do Processo Primário do Petróleo......................................................

Figura1. 5-Hidrociclone............................................................................................................;

Figura 1.6- Esquema de um Flotador Vertical a Gás Dissolvido..............................................