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Boletim Técnico da Petrobras

Publicação:DEZ /2006

Volume:49

Número:3

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Expediente, Editorial e Sumário

Neste exemplar do Boletim Técnico da Petrobras estão sendo publicados os três números do volume 49, correspondentes ao ano de 2006. Trata-se de uma maneira legítima de colocar em dia a circulação da revista. Contudo, traz também uma novidade. Depois de oito anos sendo publicada apenas em meio eletrônico, a revista voltará a circular também em formato impresso. Para isso, promovemos uma série de modificações em sua estrutura editorial e está sendo relançada com uma nova identidade visual. Iniciar um projeto editorial é um trabalho complexo, mas com muita vontade e garra iniciamos o processo de edição do Boletim Técnico da Petrobras, com essa nova proposta. Este trabalho é resultado do esforço de alguns empregados que, preocupados com o rumo da revista, decidiram se reunir para fazer um resgate desta valiosa publicação. Por isso acreditamos que esse número do Boletim pode vir a se tornar um marco na sua história. Para atender aos anseios de ampla divulgação no Brasil e no exterior, e reconhecendo que a Petrobras, hoje, é uma companhia de atuação internacional que tem no seu corpo técnico empregados de diferentes nacionalidades, decidimos aceitar artigos e contribuições em três idiomas: português, espanhol ou inglês com resumo, título e legendas de figuras trilíngues. A concretização dessas ideias foi uma árdua jornada. Várias reuniões foram realizadas entre os membros do Comitê Editorial para a captação de novos membros, verificação dos trabalhos que estavam pendentes de publicação, escolha dos revisores técnicos, revisão dos textos etc. Ao mesmo tempo em que se davam os passos decisivos para a captação de artigos para o próximo número, quando completaremos 50 anos de publicação dessa revista. Para um país que anda sobre rodas, este número do Boletim traz ao público técnico artigo sobre o reaproveitamento de pneus usados, utilização de gás natural veicular (GNV) na frota de ônibus, dois artigos da área de craqueamento catalítico, qualidade de produto – diesel e um artigo sobre automação de grandes máquinas e tratamento de águas de produção. Esperamos que vocês possam se deleitar com a leitura destes artigos trazidos novamente à versão impressa.


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Ônibus urbano a GNV: cenário brasileiro

O uso do gás natural veicular (GNV) no Brasil começou na década de 80 visando à substituição do óleo diesel em veículos pesados devido à crise do petróleo. Nessa época, a Petrobras participou, junto com outras empresas, do desenvolvimento de tecnologias de conversão para a substituição parcial do diesel por gás natural por meio de sistemas conhecidos como diesel-gás. Foram feitos trabalhos de desenvolvimento em banco de provas de motores e testes de campo em algumas empresas de ônibus, verificando-se a viabilidade técnica e econômica desse tipo de conversão. Devido a fatores tais como atenuação da pressão sobre o preço internacional do barril de petróleo, pequena malha de distribuição de gás natural no Brasil, falta de infra-estrutura de suporte técnico adequado para as conversões e falta de cultura no uso do gás natural o programa não avançou e a experiência foi interrompida. Em paralelo, outras experiências foram conduzidas no Brasil com a utilização de motores dedicados a gás natural (ciclo Otto), que foram desenvolvidos e fabricados no país para utilização em ônibus urbano. Atualmente existe um cenário mundial de diversificação da matriz energética e o uso do gás natural em ônibus urbanos, substituindo parcialmente a frota de ônibus a diesel, assume uma dimensão mais realista devido aos seguintes fatores: a) aumento da malha de distribuição de GNV nos grandes centros, devido ao elevado crescimento da frota de veículos leves a GNV no país, resolvendo em parte os problemas de logística do passado; b) pressões dos órgãos ambientais por valores de emissões de particulados e por valores de gases poluentes cada vez menores nos grandes centros urbanos; c) perspectivas futuras de disponibilidade regular de gás natural no mercado nacional, devido à descoberta de novas reservas no Brasil e importação de gás natural liquefeito (GNL), diminuindo à dependência do gás importado da Bolívia. A Petrobras vem trabalhando na expansão do mercado de GNV focando na aplicação em ônibus urbanos nas grandes cidades que já possuam disponibilidade de gás natural. Isto ajudará a aliviar a pressão sobre a demanda de óleo diesel no país e não irá comprometer o fornecimento de gás aos demais setores industriais.


Autores: Guilherme Bastos Machado, Tadeu Cavalcante Cordeiro de Melo, Luiz Fernando Martins Lastres

Palavras-chave

gás natural veicular, ônibus urbano, Brasil

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Aspectos técnicos, econômicos, logísticos, ambientais e sociais da reutilização de pneus inservíveis para a produção de asfalto-borracha

O objetivo deste trabalho é a avaliação da empresa para utilizar pneus inservíveis na produção de asfalto-borracha e analisar os aspectos técnicos, econômicos, logísticos e sociais do projeto. Um problema na utilização dos pneus inservíveis é saber se é economicamente viável em larga escala. A reciclagem de pneus somente é viável quando uma logística de coleta é implementada. O uso de pneus inservíveis no asfalto-borracha não é poluente, e tem sido uma excelente alternativa. Foi estudada a vantagem no uso de asfalto-borracha em detrimento do asfalto tradicional. Neste trabalho foi feita a avaliação do aumento nos custos devido ao preço da borracha, o processo de mistura e a aplicação do asfalto, em relação à diminuição nos custos devido à redução dos custos de manutenção e a alta qualidade do asfalto-borracha. O preço da certificação de descarte legal de pneus era US$ 0.73/pneu descartado. A renda angariada com a venda de materiais provenientes de reciclagem de pneus era US$ 0.86/pneu. O custo de coleta de pneus era US$ 0.30/pneu, e o custo de transporte para a planta de trituração US$ 0.12/pneu, representando um custo total de US$ 0.42/pneu. Os pneus descartados representam um custo de US$ 0.21/pneu.ano para a sociedade e a planta de trituração traria benefícios para a comunidade sob forma de geração de empregos e impostos.


Autores: Carlos Antônio Dusse, Vanessa de Freitas Cunha Lins, Maria Elisa Scarpelli, Ribeiro e Silva, David José Ahouagi Vaz de Magalhães

Palavras-chave

pneus inservíveis, asfalto-borracha, reciclagem, resíduos sólidos

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Caracterização do coque depositado no vaso separador de unidades de craqueamento catalítico

Neste trabalho são apresentados resultados de estudos realizados tanto em unidade piloto multipropósito como em unidades industriais de craqueamento catalítico fluido (UFCC) visando o levantamento de informações a respeito do processo de formação de coque no vaso separador de unidades industriais de FCC. Foram coletadas amostras de coque depositado em diferentes locais no vaso separador e no topo do riser de unidades industriais. Várias técnicas foram utilizadas na caracterização detalhada deste material que possibilitou um avanço em termos de conhecimento no processo de formação de coque no vaso separador de unidades de FCC. As informações mais relevantes estão relacionadas aos níveis de temperatura do metal que propiciam a formação do depósito e ao mecanismo reacional bem como a presença de finos de catalisador em concentração considerável nestes depósitos.


Autores: Claudia M. L. Alvarenga Baptista, Henrique S. Cerqueira

Palavras-chave

coque, craqueamento fluido de resíduos, ciclone, vaso separador

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Efeito das variáveis operacionais de uma unidade de craqueamento catalítico (FCC) na formação da goma na nafta

Um dos grandes problemas enfrentados na combustão da gasolina nos veículos automotores é a deposição de gomas no sistema de combustível. A goma, embora solúvel em gasolina, aparece como um resíduo viscoso após a evaporação desta. Os depósitos de carbono formados em carburadores, injetores, coletores, válvulas de admissão e câmaras de combustão afetam a dirigibilidade do veículo, reduzem o desempenho do motor e aumentam as emissões de gases de exaustão. Devido à forma de refino adotada no Brasil, é significativa a participação da nafta oriunda do craqueamento catalítico na composição da gasolina de refinaria. As correntes provenientes dos processos de craqueamento catalítico ou de craqueamento térmico têm uma forte tendência à formação de gomas. No craqueamento catalítico fluidizado (fluid catalytic craking – FCC), existe uma complexa rede de reações químicas, as quais podem ser tanto térmicas quanto catalíticas.  Utilizaram-se aqui técnicas de análise de componentes principais (PCA), stepwise regression e algoritmo genético para selecionar as variáveis operacionais do FCC que mais influenciam na formação da goma. Foi utilizada também a ferramenta computacional redes neurais artificiais (RNA) para predizer a formação da goma a partir das variáveis operacionais selecionadas pelas técnicas apresentadas anteriormente. Os resultados obtidos para a predição da goma na nafta craqueada permitem concluir que a metodologia de análise de dados empregada é adequada. A goma potencial pôde ser predita com sete variáveis tendo um erro médio relativo (EMR) de 10% e erro médio absoluto (EMA) de 1,75 g/100 mL com um coeficiente de correlação linear de 0,844 ou com oito variáveis tendo um EMR de 11% e EMA de 1,93 g/100 mL com um coeficiente de correlação linear de 0,829. No primeiro caso, a metodologia utilizada para a redução de variáveis foi o stepwise regression e, no segundo, o algoritmo genético.


Autores: Leandro Generoso de Mattos, Gustavo Matheus de Almeida, Éder Domingos de Oliveira, Marcelo Cardoso

Palavras-chave

redes neurais, unidade de craqueamento catalítico, goma polimérica

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Estabilidade e filtrabilidade do óleo diesel

A crescente demanda pela redução da emissão de poluentes por motores do ciclo diesel tem levado à adoção de sistemas de injeção mais avançados. Tais sistemas têm folgas cada vez menores e filtros mais restritivos para protegê-los de partículas presentes no combustível. As partículas podem ter sua origem nos produtos de degradação do óleo diesel, sendo estes formados pela condensação entre compostos aromáticos e heterocíclicos nitrogenados, catalisada por ácidos. Tais compostos ocorrem nas diversas correntes utilizadas na composição do combustível. Discorre-se aqui sobre os aspectos que influenciam a estabilidade à oxidação, a filtrabilidade do combustível e os métodos para se avaliar o potencial de degradação de diversas formulações de óleo diesel.


Autores: Marcelo Vieira Alves, Mauro Iurk Rocha, Fátima Maria Zanon Zotin, Ricardo Rodrigues da Cunha Pinto

Palavras-chave

óleo diesel, estabilidade, filtrabilidade

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Tratamento de águas produzidas por meio de nova tecnologia (MDIF): aplicação para águas contendo baixas concentrações em óleo

O petróleo é extraído normalmente junto com a água existente na formação armazenadora ou água de injeção. Esta água, chamada de água produzida, contém além de óleo livre, óleo emulsionado ou microemulsionado e muitas vezes não pode ser descartada diretamente no ambiente. Os decantadores convencionais podem se mostrar ineficientes na separação de óleo emulsionado na forma de gotículas finamente dispersas. Neste caso, uma alternativa promissora para resolver o problema de separação óleo/água é proposta por meio do método de separação à inversão de fases. Tal método constitui a base do funcionamento de um novo modelo de misturador-decantador de configuração vertical e que ocupa pequena área superficial. Esta última característica torna-se especialmente importante quando existe limitação de espaço no layout da planta industrial, por exemplo, uma plataforma marítima para exploração de petróleo. O protótipo de laboratório do equipamento denominado misturador-decantador à inversão de fases (MDIF) tem se mostrado eficaz no tratamento de águas contendo até 2 000 mg/L de óleo na forma emulsionada. Este equipamento, em escala semi-industrial, foi instalado na entrada do separador de água e óleo (SAO) da Estação de Tratamento de Efluentes de Guamaré, Rio Grande do Norte (ETE/GMR) e trata águas produzidas contaminadas com petróleo em baixas concentrações da ordem de 30 a 150 mg/L e vazões efetivas de 320 m3/d (47,4 m3 m-2 h-1). Os bons resultados na separação óleo/água podem fazer que o equipamento seja uma nova tecnologia a ser usada no tratamento de águas contaminadas com óleo a baixas concentrações. Nesta condição, os aparelhos convencionais não apresentam boa eficiência de separação, uma vez que as gotículas dispersas são muito pequenas (abaixo de 100 μm) e requerem um longo tempo de sedimentação.


Autores: Wilaci Eutrópio Fernandes Júnior, João Bosco de Araújo Paulo, Norberto Araújo de Moraes, Antônio Faria Lima, Geraldo de Moura Lacerda

Palavras-chave

controle de grandes máquinas, controle anti-surge, automação de grandes máquinas

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Automação de grandes máquinas: uma proposta de padronização para compressores dinâmicos

Este trabalho propõe diretrizes para a especificação técnica de um sistema de automação e controle para um compressor dinâmico, estruturado nos seguintes subsistemas: óleo de lubrificação e de comando, monitoração operacional, controle e intertravamento.


Autores: Mário César Mello Massa de Campos, Miguel João Borges Filho

Palavras-chave

processo de separação, tratamento sem adição de produtos químicos, misturador-decantador vertical, engenharia ambiental

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