Influência da solubilidade do dióxido de carbono (CO2) em água na formação de hidratos

Devido à intensa liberação de CO2 na atmosfera, muitos estudos têm sido realizados a fim de propor formas de removê-lo do ambiente. Uma destas formas é a captura do CO2 em reservatórios salinos profundos. Este gás também é responsável pelo entupimento de linhas e tubulações, devido à formação de hidratos, durante a extração e transporte de petróleo e gás natural. O CO2 comporta-se como uma molécula hóspede na estrutura cristalina de hidratos, em que a rede hospedeira é composta por várias moléculas de água unidas através de ligações de hidrogênio. Este trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento do equilíbrio de fases do sistema CO2 e água em diferentes composições nas faixas de pressão de 0,5 MPa a 6 MPa e temperatura de 275 K a 300 K. As medidas experimentais foram feitas utilizando o método estático sintético, em uma célula de aço inoxidável com pistão. O modelo teórico de solubilidade foi implementado através do programa EES com obtenção do coeficiente de fugacidade através da PR-EoS juntamente com a consideração de que a fração molar de água na fase vapor (y2), no momento de aparição da bolha, pode ser desprezada. As considerações propostas neste trabalho mostraram uma boa concordância com os dados retirados da literatura e tanto a metodologia experimental quanto o modelo teórico foram confiáveis. O modelo teórico apresentou bons resultados quando comparado com as três composições experimentais estudadas (x1 = 0,0058, x1 = 0,015 e x1 = 0,025).Due to the intense release of CO2 into the atmosphere, many studies have been conducted in order to propose ways for removing it from the environment. One of these ways is the capture of CO2 in deep saline reservoirs. This gas is also responsible for clogging of lines and pipes due to hydrate formation during the extraction and transportation of natural gas and oil. The CO2 behaves as a guest molecule in the crystalline structure of hydrates, wherein the host lattice is composed of several water molecules linked by hydrogen bonds. This work aims to evaluate the behavior of the phase equilibria of CO2 and water system at different compositions in pressures ranging from 0.5 MPa to 6 MPa and temperatures of 275 K to 300 K. The experimental measurements were made using the synthetic static method without sampling phases, in a cell made stainless steel with piston. The theoretical model of solubility was implemented through the EES program to obtain the fugacity coefficient through the PR-EoS with the consideration that the mole fraction of water in the vapor phase (y2) at the time of appearance of the bubble can be neglected. Proposals considerations in this work showed a good agreement with the data taken from the literature and both the experimental methodology as the theoretical model were reliable. The theoretical model showed good results when compared with all three experimental compositions (x1 = 0,0058, x1 = 0,015 and x1 = 0,025)