APLICAÇÃO DA ESPECTROSCOPIA DE INFRAVERMELHO PRÓXIMO (NIR) PARA QUANTIFICAÇÃO DO TEOR DE ÁGUA EM SISTEMAS MODELO DE GÁS NATURAL A ALTA PRESSÃO
Abstract
O gás natural possui em sua composição pincipalmente hidrocarbonetos e alguns contaminantes, tais como a água e o dióxido de carbono (CO2). Por conta disso, o gás natural precisa passar por processos de condicionamento a fim de atender especificações de comércio, segurança e transporte. Com a chegada dos gases provenientes da camada do pré-sal novos desafios foram impostos a esta cadeia produtiva, principalmente devido a grande quantidade de CO2 presente. Nesse sentido, torna-se imprescindível adequar as unidades de tratamento destas correntes para o novo cenário. Um ponto chave nesse processo é o aprimoramento dos sensores de monitoramento de propriedades de interesse das correntes gasosas, como por exemplo o teor de água e densidade, as quais estão diretamente ligadas com a qualidade do produto final. Uma alternativa para esse monitoramento é a espectroscopia de infravermelho próximo (NIR). Nesse sentido, o NIR, juntamente com modelos quimiométricos (PLS), foi aplicado para o monitoramento sistemas modelos representativos do gás natural (CH4+H2O, CO2+H2O e CH4+CO2+H2O), em temperaturas de 20 a 50°C e pressões de 5 a 200 bar. A metodologia utiliza uma célula de alta pressão baseada no método estático sintético com uma sonda NIR resistente à pressão acoplada em seu interior. Os valores de solubilidade de água nos gases (puros e misturas) e as densidades foram retirados da literatura para ajuste dos modelos quimiométricos. Os resultados obtidos no ajuste dos modelos (erros da calibração, erros da previsão, erros da validação cruzada, número de fatores e os coeficientes de correlação (R2) da calibração e predição) indicam boa capacidade preditiva com valores de R2 próximos a 1. Assim, a metodologia proposta apresenta potencial para monitorar o conteúdo de H2O em correntes gasosas e também a densidade desses sistemas em condições de alta pressão.