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Orientadores: Antonio Carlos Luz Lisboa, Aparecido dos Reis Coutinho Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: A recente preocupação com o meio ambiente tornou o pneu usado em um resíduo problemático para a sociedade. Várias são as alternativas para minimizar o número de pneus usados dispostos no meio ambiente, mas ainda não há soluções definitivas. Os pneus usados são difíceis de serem armazenados, ocupando grandes espaços. Para ser possível depositá-los em aterros, os pneus devem ser desintegrados, o que incide em custos e, embora minimize o volume ocupado, não resolve a questão da ocupação do espaço. Por outro lado, quando os pneus usados são descartados desordenadamente, tornam-se locais ideais para proliferação de insetos, diversos vetores de transmissão de doenças, além disso, oferecem risco de incêndio. O presente trabalho teve como objetivo investigar a pirólise para a borracha de pneu usado, visando a obtenção de carvão ativado (CA) a partir da fração sólida da pirólise, e a obtenção de óleo combustível como produtos que apresentam valor agregado. Para o processo de ativação física da fração sólida resultante da pirólise, alguns parâmetros de processo foram investigados, tais como: taxa de aquecimento, temperatura e tempo de ativação, natureza e fluxo do gás ativante. A ativação física do carvão (resíduo sólido da pirólise) apresentou resultados satisfatórios, pois foi obtido CA com área superficial específica de 200 m2.g-1 e rendimento médio de 39%. Para a obtenção do óleo combustível os parâmetros investigados foram: temperatura, taxa de aquecimento e pressão do reator. O óleo combustível obtido a vácuo apresentou poder calorífico de 9704 kcal.kg-1 e teor de enxofre da ordem de 1,40 % (em massa), e somente 0,21 % (vol.) de água, o que o caracteriza como um óleo combustível tipo A (ANP 80/99, de 30/4/1999). Já o óleo obtido em pressão atmosférica pode ser considerado um óleo combustível tipo B (ANP 80/99, de 30/4/1999), pois apresentou teor de enxofre da ordem de 0,93 % (em massa) e poder calorífico de 9824 kcal.kg-1. Todas essas características indicam que a fração líquida da pirólise da borracha de pneu pode ser usada como óleo combustível Abstract: The current concern with the environment has spawned rising worries about scrap tyres, which have turned an awkward residue. Several alternatives have been proposed to deal with the problem, yet no one has proved to be definitive. Scrap tyres are difficult to be stored, usually demanding large areas. To be dumped in landfills they must first be chopped, which increases cost. When inadequately dumped they offer perfect environments for mosquitoes breeding, which may impose health hazards. The objective of this investigation was to assess the pyrolysis of tyres in order to produce fuel oil (liquid fraction), fuel gas (gas fraction) and a solid residue used as feedstock for activated coal (AC) production. For the physical activation of the solid residue, several operating conditions were investigated: heating rate, activation temperature, activation time, quality and flow of the activating gas. The activation process yield was 39 % and the AC specific surface area was 200 m2.g-1. The pyrolysis process variables investigated were: temperature, heating rate and pressure. The fuel oil obtained under vacuum presents heating value of 9704 kcal kg-1 and sulphur content of 1.40 %, which places it under the category of type A fuel oil , according to ANP 80/99. The fuel oil produced at atmospheric pressure was classified as type B, with heating value of 9824 kcal kg-1 and sulphur content of 0.93 %. The oil characteristics indicate that they can be consumed as fuel oil Mestrado Engenharia de Processos Mestre em Engenharia Química

Submitted by Daniele Fonseca (daniele@ct.ufrj.br) on 2020-07-31T12:34:05Z No. of bitstreams: 1 LeandroSaraivaValim-min.pdf: 3049185 bytes, checksum: a3ba2e738ef23ea949f12b8f72574d13 (MD5) Made available in DSpace on 2020-07-31T12:34:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeandroSaraivaValim-min.pdf: 3049185 bytes, checksum: a3ba2e738ef23ea949f12b8f72574d13 (MD5) Previous issue date: 2018-05 Hidratos de gás natural são sólidos cristalinos formados a partir de moléculas de hidrocarbonetos de baixo peso molecular e água, em condições adequadas de temperatura e pressão. Na indústria do petróleo, um dos cenários mais prováveis de ocorrer a formação de bloqueio é a partida de poço. Quando há risco, um procedimento operacional usual é a substituição do conteúdo da linha seja substituído por óleo diesel ou morto. Entretanto, há cenários os quais este procedimento pode não ser a melhor opção e o uso da injeção controlada de inibidor termodinâmico pode ser a solução mais viável. Desta forma, este trabalho objetivou compreender o fenômeno de misturação entre inibidores termodinâmicos e água através da geração de dados experimentais e modelagem com posterior implementação do algoritmo no software CFD OpenFoam. Os resultados experimentais mostraram que, apesar do etanol e do MEG serem infinitamente miscíveis na água, a misturação destes dois inibidores tem comportamento completamente distinto. A modelagem implementada foi capaz de representar qualitativamente os fenômenos observados durante o experimento. Além disso, o termo difusivo não tem grande influência no processo de macro-mistura. Natural gas hydrates are crystalline compounds formed by low molecular weight hydrocarbons and water in proper temperature and pressure conditions. In oil industry, one of the most likely scenarios of hydrate blockage appearance is the well shut in. When there is risk, a usual operational procedure is the replacement of flowline content by diesel or dead oil. However, there are scenarios where this procedure may not be the best option and the usage of thermodynamic hydrate inhibitor controlled injection may be the practicable solution. Therefore, this work aimed to understanding the mixing phenomenon between thermodynamic inhibitor and water through experimental data generation and modeling with subsequent algorithm implementation in OpenFOAM, a CFD software. The experimental results showed that in spite of ethanol and MEG being infinitely miscible in water, the mixing of these two inhibitors has completely different behavior. The implemented algorithm was capable to reproduce qualitatively the phenomena observed during experiments. What is more, the diffusive term seems not have relevance in macro-mixing process.

Orientador: Arnaldo César da Silva Walter Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: A conexão entre o desempenho das empresas de petróleo e as mudanças climáticas, tomando por base a literatura disponível, constitui-se numa relação pouco estudada, apesar de fundamental quando se discutem as condições de adaptação e mitigação do aquecimento global. Este trabalho trata da análise das ações tomadas em relação às mudanças climáticas por quatro grandes empresas de petróleo escolhidas (BP - British Petroleum, Shell e Statoil), escolhidas devido às suas posições estratégicas nos mercados locais e internacionais, bem como pela Petrobras, de forma a se estabelecer uma análise comparativa entre essas empresas. Para tanto foram investigadas as questões científicas das mudanças climáticas, sem se esquecer de seus críticos, assim como a relação entre energia e mudanças climáticas segundo os cenários do Energy Information Administration - EIA (do governo dos EUA) para o ano de 2008. São analisados também os cenários de contextualização, baseados nos seguintes documentos: Energy Technology Perspectives 2008, da Agência Internacional de Energia (IEA), que reporta cenários de mitigação das emissões de gases de efeito estufa tendo como horizonte 2050; documentos de campanha dos então candidatos Barack Obama e Joe Binden, atualmente presidente e vice dos EUA, respectivamente; documentos da União Européia (Directives EU) e do governo da Califórnia (California Air Resources Board), Um quadro comparativo permite verificar e concluir se as ações das empresas de petróleo estão de acordo com os cenários previstos e quais ações devem ser tomadas pela Petrobras buscando um posicionamento em seu planejamento estratégico. Uma das principais contribuições deste trabalho está em posicionar as empresas estudadas diante das mudanças climáticas, respondendo a quatro perguntas fundamentais formuladas no início do estudo Abstract: Only modest literature data are available on the connection between the performance of oil companies and the climate changes, although this connection is crucial when discussing the conditions for adaptation and mitigation to global warming changes. This investigation report deals with the analysis of the actions taken in relation to climate change by four major oil companies BP - British Petroleum, Shell and Statoil, selected due to their strategic positions in the local and international markets, and also by Petrobras, in order to establish a comparison among these companies. The scientific issues of climate changes are investigated herein, but not forgetting of its their critics, as well as the relationship between energy and climate change scenarios according to the Energy Information Administration - EIA (the U.S. government) for the year 2008. The contextual scenarios of this investigation are also analyzed based on the following documents: Energy Technology Perspectives 2008, the International Energy Agency (IEA), which reports emissions scenarios for mitigation of greenhouse gases with the horizon in 2050, documents the campaign of the candidates Barack Obama and Joe Binden, documents of the European Union (EU Directives) and the government of California (California Air Resources Board), A comparative table allows someone to verify and conclude if the actions taken by the oil companies are complying with the envisaged scenarios and what actions should be taken by Petrobras in order to seek a position in its strategic planning. One of the main contributions of this work is to rank the studied companies by taking into account the climate changes. This ranking answers four key questions prepared at the beginning of the study Doutorado Planejamento de Sistemas Energéticos Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-07T14:41:06Z No. of bitstreams: 1 DissertacaoFernandaBarbosaPovoleriBDTD.pdf: 1069836 bytes, checksum: e13b94ee43a688b7278a620967346cb7 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-07T14:41:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoFernandaBarbosaPovoleriBDTD.pdf: 1069836 bytes, checksum: e13b94ee43a688b7278a620967346cb7 (MD5) Previous issue date: 2007-08-31 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The objective of the present work is to present a study of solid-vapor-liquid three-phase equilibrium for methane hydrates. The analysis of three-phase equilibrium has several applications for water-hydrocarbon systems, since it permits, for example, determination of stability region for methane hydrates and natural gas hydrates. We have started seeking in literature about the state-of-art for thermodynamic behaviour and phase equilibrium for hydrates. And then the models proposed by Ballard (2002) and Zhang et al. (2005) were implemented. Zhang et al. (2005) have proposed a phase equilibrium for single-guest gas hydrates at temperatures below 300 K. Their approach has combined the van der Waals Platteeuw theory for the hydrate phase and the Peng Robinson equation of state for both fluid phases (vapor and aqueous phase) (1976) modified by Stryjek and Vera (1986). Ballard s (2000) approach has allowed the hydrate distortion from its standard state and has gave a more accurate composition of the hydrate and has improved hydrate formation predictions at high pressures. As a direct result of accounting for a changing hydrate volume, the cage radii were functions of the hydrate volume. Thus, Ballard have proposed the hydrate phase equilibrium by Gibbs energy minimization in a multi-phase flash routine. Thus, this work presents the Zhang et al. (2005) and Ballard s (2002) approaches for hydrate thermodynamic behavior and makes an analysis and comparison of them. To compute the flash problem, we use the tool lsqnonlin (built-in of MATLAB® software). The algorithm lsqnonlin is based on the Levenberg-Marquadt method. O objetivo do presente trabalho é apresentar um estudo sobre o equilíbrio de fases sólido-líquido-vapor para hidratos de metano. A análise do equilíbrio trifásico sólido-líquido-vapor tem encontrado diversas aplicações para sistemas hidrocarboneto-água, uma vez que permite, por exemplo, a determinação da região de estabilidade de hidratos de metano e hidratos de gás natural. Inicialmente foi feita uma pesquisa sobre o estado da arte no que diz respeito ao comportamento termodinâmico e equilíbrio de fases de hidratos. Foram implementados os modelos apresentados por Ballard (2002) e Zhang et al. (2005). A proposta de Zhang et al. (2005) é aplicável para equilíbrios de fases a temperaturas abaixo de 300 K. Sua abordagem combinou a teoria de van der Waals e Platteeuw para a fase hidrato com a equação do estado de Peng-Robinson (1976) modificada por Stryjek e Vera (1986) para ambas as fases fluidas (fase vapor e fase aquosa). A abordagem de Ballard (2000) considerou a distorção do hidrato do seu estado padrão, o que fornece uma exata composição do hidrato e melhora a previsão da formação dos hidratos a altas pressões. Ao esclarecer a mudança de volume no hidrato, o raio da gaiola do hidrato é uma função do seu volume. Com isso, Ballard propôs uma nova abordagem considerando tal variação de volume e gerou um equilíbrio de fases em uma rotina de flash multifásico através da minimização da energia livre de Gibbs. Assim, o presente trabalho apresenta as abordagens de Zhang et al. (2005) e Ballard (2002) para o comportamento termodinâmico de hidratos e faz uma análise e comparação entre eles. Para resolver o problema do flash computacionalmente, foi utilizada a ferramenta lsqnonlin (built-in do software MATLAB®). O lsqnonlin é um algoritmo baseado no método de Levenberg-Marquadt.