Simulation of Oil Shale Semi-Coke Particle Cold Transportation in a Spouted Bed Using CPFD Method

The spouted bed was widely used due to its good mixing of particles and effective phase transferability between the gas and solid phase. In this paper, the transportation process of particles in a 3D spouted bed was studied using the Computational Particle Fluid Dynamics (CPFD) numerical method. Experiments were conducted to verify the validity of the simulation results. Distributions of the pressure, velocities and particle concentration of transportation devices were investigated. The motion state and characteristics of multiphase flows in the transportation device were demonstrated under various operating conditions. The results showed that a good consistency was obtained between the simulated results and the experimental results. The motion characteristics of the gas-solid two-phase flow in the device was effectively predicted, which could assist the optimal operating condition estimation for the spouted transportation process.

Development of methods for the determination of cadmium and thallium in oil shale by-products with graphite furnace atomic absorption spectrometry using direct analysis.

2014

Evaluation by respirometry of the degradability of retort water using a shale ash and overburden packed column

Oil shale processing produces an aqueous wastewater stream known as retort water. The fate of the organic content of retort water from the Stuart oil shale project (Gladstone, Queensland) is examined in a proposed packed bed treatment system consisting of a 1:1 mixture of residual shale from the retorting process and mining overburden. The retort water had a neutral pH and an average unfiltered TOC of 2,900 mg l(-1). The inorganic composition of the retort water was dominated by NH4+. Only 40% of the total organic carbon (TOC) in the retort water was identifiable, and this was dominated by carboxylic acids. In addition to monitoring influent and effluent TOC concentrations, CO2 evolution was monitored on line by continuous measurements of headspace concentrations and air flow rates. The column was run for 64 days before it blocked and was dismantled for analysis. Over 98% of the TOC was removed from the retort water. Respirometry measurements were confounded by CO2 production from inorganic sources. Based on predictions with the chemical equilibrium package PHREEQE, approximately 15% of the total CO2 production arose from the reaction of NH4+ with carbonates. The balance of the CO2 production accounted for at least 80% of the carbon removed from the retort water. Direct measurements of solid organic carbon showed that approximately 20% of the influent carbon was held-up in the top 20cm of the column. Less than 20% of this held-up carbon was present as either biomass or as adsorbed species. Therefore, the column was ultimately blocked by either extracellular polymeric substances or by a sludge that had precipitated out of the retort water.

Estudo de corrosão em sistema simulado de retortagem para processamento de folhelhos pirobetuminosos

O aço inoxidável é amplamente utilizado em sistemas para processamento e obtenção de derivados de folhelhos pirobetuminosos. Em função dos problemas de corrosão, originários da composição química dos folhelhos e do processamento em si, são gastos anualmente valores expressivos em manutenção e paradas programadas para reparos nestes sistemas. O presente trabalho busca estudar o processo de corrosão do aço inoxidável AISI 304L em meio simulado de retortagem de folhelhos, em condições de alta temperatura e em presença de elevados teores de enxofre, orgânico e inorgânico, empregando técnicas microscópicas e eletroquímicas. Os resultados mostraram que a temperatura influencia diretamente no processo de corrosão do aço, causando modificação na camada externa de óxidos. Este processo é agravado com a presença de sulfetos no meio, havendo formação, principalmente, de sulfetos de ferro sobre a superfície do aço inoxidável AISI 304L e consequente aumento do processo de corrosão. Foi observado que o enxofre de origem orgânica promove maior destruição da camada de óxido protetor do aço e aumento na formação do filme de sulfeto aderido à superfície deste material. Verificou-se ainda que o processo corrosivo é predominantemente químico, sendo o filme formado considerado protetor, do ponto de vista eletroquímico, no meio eletrolítico estudado

Avaliação do potencial gerador da formação Tremembé, bacia de Taubaté, área de Pindamonhangaba e Moreira César-SP

O presente estudo aborda a caracterização faciológica e quimioestratigráfica do intervalo de folhelhos betuminosos da Formação Tremembé (Oligoceno da Bacia de Taubaté), bem como a avaliação econômica desses depósitos na região de Pindamonhangaba e Moreira César, SP. A partir da coleta sistemática de amostras de testemunhos do poço MOR-SP, foram determinados os teores de COT, S e RI, assim como dados de Pirólise Rock-Eval. Com base nesses dados seis unidades quimioestratigráficas(designadas de I a VI a partir da base) foram definidas no intervalo de cerca de 40 metros de espessura. Dados previamente estudados dos poços TMB-SP e PND-SP foram utilizados para correlação dessasunidades.Com base nos dados de Pirólise RockEval foi possível quantificar o volume de óleo potencialmente recuperável através do aproveitamento industrial dos folhelhos betuminosos. No intervalo mais promissor (unidades VI e V), compreendendo uma seção de cerca de 17 metros de espessura, o rendimento de óleo é de cerca de 25,7 milhões de barris por km2, na área do poço MOR-SP.Os dados obtidos apontam para uma importante jazida não convencional de folhelho betuminoso (oilshale), cujo aproveitamentoeconômico, se executado,requerirá, além de novas soluções tecnológicas, a implementação de ações de forma a minimizar os impactos sociais e ambientais de uma possível operação extrativa desse recurso.

Estimativa do recurso contingente dos folhelhos oleígenos da Formação Tremembé, Bacia de Taubaté, na região de Tremembé-Pindamonhangaba, SP

Esta dissertação tem como objetivo apresentar uma estimativa preliminar do volume de recurso contingente não-convencionais de folhelhos oleígenos (oil shale) na Formação Tremembé através de métodos probabilísticos aplicados à informações compiladas de bibliografias existentes sobre a bacia. Como base para esta estimativa utilizou-se informações obtidas através de sísmica 2D, poços existentes na área e perfis geoquímicos. Através da interpretação dos mesmos foram gerados os valores de inputs para os parâmetros utilizados no cálculo, como: espessura econômica, densidade do minério e valor de Ensaio Fisher (Litros de óleo por tonelada de rocha). Para a análise foi construída uma planilha Excel no qual já descrito cada parâmetro do cálculo. Foi utilizado o software @Risk, da Palisade Inc., que é capaz de atribuir distribuições estatísticas a parâmetros utilizados no cálculo obtendo, a partir do método Monte Carlo, distribuições dos possíveis resultados. A metodologia apresentada se demonstra mais adequada ao caso em estudo que o método determinístico, devido a restrição e ausência da precisão dos dados o que aumentaria as incertezas e as chances de erro no cálculo do volume, podendo impossibilitar uma avaliação, no caso do segundo. A metodologia probabilística ao mesmo tempo em que permite uma avaliação preliminar na ausência de dados precisos, ela gera cenários probabilísticos de resultados, possibilitando a antecipação da tomada de decisões em um projeto, permitindo sua continuação ou abandono.

Integração de dados geofísicos de poços e geoquímicos na avaliação do potencial gerador dos folhelhos betuminosos da Formação Tremembé, Bacia de Taubaté

Nos depósitos cenozóicos da Bacia de Taubaté são encontrados depósitos de folhelhos betuminosos (oleígenos) pertencentes à Formação Tremembé, de idade oligocênica, que durante alguns anos na década de 50 foram investigados com relação ao seu aproveitamento econômico através da extração industrial do óleo nele contido. Entretanto, em face de aspectos tecnológicos e conjunturais da época, esse aproveitamento industrial foi considerado inviável do ponto de vista econômico. Nesta dissertação é proposta uma aplicação da perfilagem geofísica para a caracterização da faciologia dos folhelhos betuminosos da Formação Tremembé, tendo como objetivo principal a identificação das eletrofácies nos perfis elétricos, através de uma metodologia robusta e consistente. A identificação de eletrofácies é importante para ajudar na determinação da caracterização de uma reserva não convencional e na análise da viabilidade econômica. Neste estudo foram utilizados os perfis convencionais de poço: Raio gama, resitividade, potencial espontâneo e sônico. Os dados de perfis de poços foram integrados com os testemunhos e dados geoquímicos, mais precisamente os dados de COT, S, IH, S2 para uma caracterização realística das eletrofácies. Os dados foram obtidos a partir de três sondagens rotativas realizadas na Bacia de Taubaté, resultantes de testemunhagem contínua e perfilagem a cabo ao longo do intervalo de folhelhos da Formação Tremembé. A partir disto, obtém-se como resposta um modelo específico para cada litologia, onde cada pico corresponde a uma eletrofácies, permitindo o estabelecimento de alguns padrões ou assinaturas geofísicas para as principais fácies ocorrentes. Como resultado deste trabalho, foi possível correlacionar as eletrofácies entre os poços numa seção modelo, a partir de similaridade lateral das eletrofácies entre os marcos estratigráficos representado, foi possível observar a continuidade de duas sequências de folhelhos betuminoso com alto teores de COT, S, IH, S2, considerados os mais importantes do ponto de vista econômico e gerado um modelo faciológico 2D e 3D dessas camadas. Os resultados obtidos neste trabalho são bastante promissores, apontando para a possibilidade de aplicação desta técnica a outros poços da Bacia de Taubaté, fornecendo subsídios relevantes à determinação da evolução sedimentar.

Biofiltração de compostos orgânicos voláteis e gás sulfídrico em estações de despejos industriais de processamento de hidrocarbonetos.

Neste trabalho foi estudado o tratamento simultâneo por biofiltração de emissões de compostos orgânicos voláteis, COV e gás sulfídrico, H2S, em estações de tratamento de despejos industriais, de refinaria de petróleo, ETDI. A biofiltração dos gases emanados da EDTI mostrou ser uma técnica de alta eficiência, atingindo valores de 95 a 99 % para tratamento simultâneo de COV e H2S em concentrações de 1000 e 100 ppmv, respectivamente. Foram realizados testes em 95 dias consecutivos de operação, em uma planta piloto instalada na Superintendência da Industrialização do Xisto, SIX, em São Mateus do Sul, Paraná, de março a agosto de 2006. O biofiltro foi do tipo fluxo ascendente, com 3,77 m3 de leito orgânico, composto de turfa, carvão ativado, lascas de madeira, serragem brita fina além de outros componentes menores. Foi realizada inoculação biológica com lodo filtrado de estação de tratamento de esgoto sanitário. As vazões de gás aplicadas variaram de 85 a 407 m3/h, resultando em taxas de carga de massa de 11,86 a 193,03 g de COV/h.m3 de leito e tempos de residência de 24 segundos a 6,5 minutos, com tempo ótimo de 1,6 minutos. A capacidade máxima de remoção do sistema encontrada, nas condições testadas, foi de 15 g de COV/h. m3, compatível com os valores encontrados na literatura para depuração biológica de COV na escala praticada. Também foi verificada a redução de componentes específicos de BTX, demonstrando boa degradabilidade dos compostos orgânicos. Finalmente o biofiltro demonstrou boa robustez biológica diante dos desvios operacionais intencionalmente provocados, tais como falta de umidade do leito, baixa temperatura, alta vazão, falta de carga de COV e baixo pH do leito. Depois de retomada a condição de operação estável, a biofiltração rapidamente atingiu o estado de equilíbrio, assegurando o uso eficiente e confiável da técnica no tratamento de gases de EDTI na indústria do hidrocarbonetos ou em refinarias de petróleo.

渭北泥炭资源在栽培基质中的应用研究

针对人工栽培基质中基质配比问题,采用生物试验的方法,对陕西彬县的泥炭、陕西铜川的油页岩、陕西关中土粘化层土壤,进行不同比例的配合后,再对配合基质设制不同处理,进行作物的室内栽培试验,通过生物量、生物性状(根冠比)、及产量分析来判断基质配比的优劣。研究结果表明:随着泥炭比例的增加,小青菜的产量增加,泥炭量达到一定值后,随着泥炭量的增加,小青菜的产量反而降低;泥炭与<1 mm粘土配合(PS)处理中,PS3处理(泥炭∶粘土为3∶1)小青菜地上部分产量最大;在泥炭与7~10 mm粘土配合(PB)处理中,PB2处理(泥炭∶粘土为2∶1)小青菜地上部分产量最大;对小青菜根系生物量来说,在泥炭和粘土比例较小时,小颗粒粘土处理的根量明显高于大颗粒粘土处理,在泥炭和粘土的比例较大时,大颗粒处理高于小颗粒处理。对油页岩处理而言,在泥炭量较少的配合基质中加入8%的油页岩能起到良好的增产作用;而在泥炭含量较多时,对小青菜产量的影响是负面的;石灰处理对小青菜地上部分产量影响都是负面的,但是对小青菜根系生物量的影响基本是正面的。高温处理对小青菜地上部分产量的影响基本上都是负面的,对小青菜根系的生长也基本是起负作用的。根冠比达到某一适宜值...

博兴洼陷西部砂体成因与油气成藏研究

Based on achievements of thirty years of hydrocarbon exploration, this paper uses the modern theories and methods of sedimentology and oil accumulation to study the origin and distribution features of four sandbodies of Gaoqing, Fanjia, Zhenglizhuang and Jinjia from the third member to the lower second member of Shahejie Formation in detail. Various geophysical methods are also used to explain and to predict the spatial distribution of sandbodies, which further shows mechanism and the model of oil accumulation and illuminates the disciplinarians of oil enrichment and its controlling factors in the study area. The most favourable oil pools predicted by this paper have significant economic and social benefits, which has been confirmed by the exploration. The main conclusions and knowledge includes: (1) Resolving the problems, which remain unresolvable for a long time in the western area of Boxing depression, about the original environment and the spatial distribution of sandbodies of Gaoqing, Fanjia, Zhenglizhuang and Jinjia, and illuminating their relationships. It is suggested that two deltas or delta-related sandbody sediments, which include the delta sandbodies of Jinjia and Gaoqing and their frontal turbidite fan sandbody, are developed in the second and third members of Shahejie Formation. The sandbodies of Fanjia, Gaoqing and Zhenglizhuang are components of Gaoqing delta and belong to the sediments of various periods in different part of the delta. Whereas, the sandbody of Jinjia belong to the Jinjia delta or fan-delta created by the uplift of the Western Shandong and in some areas shows the features of juxtaposition, superimposed deposition and fingeration with the sandbodies of Gaoqing and Zhenglizhuang. (2)Proposing that the sandbodies of different origins in the deltas of Gaoqing and Jinjia have obvious different reservoir qualities, among which the delta frontal bedded sandbodies in the second member of Shahejie Formation in Zhenglizhuang are the best ones and the turbidite sandbody of Fanjia is relatively worse. This shows the direction of further reservoir prediction. (3) According to modern petroleum system theory and continental pool-formation theory, the author divided the western area of Boxing depression into the Jinjia—Zhenglizhuang—Fanjia nose structure belt pool-formation system and the Gaoqing fracture belt pool-formation system. The study area is predominantly located in the former belt and subdivided into pool-formation sub-systems of Zhenglizhuang-Fanjia and Jinjia, which have the source rock of mudstone and oil shale from the upper forth member and the third member of Shahejie Formation in Boxing depression. The hydrocarbon migration and accumulation are controlled by Jinjia-Zhenglizhuang-fanjia nose structure and Gaoqing fracture. (4)Proposing that compared with the best developed sandbodies and traps in the west area of Boxing, the source from the Boxing depression is not sufficient, which is the fundamental reason that the hydrocarbon resources in mid-west area is less than in the east of Boxing. (5) Under the direction of the new theory (fluid compartments theory) and new method of modern pool-formation mechanism, two kinds of pool-formation model are established in study, i.e. inner-compartment model and outer-compartment model. The former has abnormal pressure and is the antigenic source seal pool-forming mechanism, whereas the latter has normal pressure and is of the allochthonous source opening pool-formation mechanism. (6)The study shows that the four sandbodies of Gaoqing, Fanjia, Jinjia and Zhenglizhuang sand are all very benefit for pool-formation, among which the Fanjia sandbody is the best favourable one and is likely to form lithological reservoir and fault-lithological reservoir. But the main step of exploration in Gaoqing, Zhenglizhuang sandbodies should be finding out the fault block, reversed roof and stratum-lithological oil reservoir. (7)Established a set of guidelines and techniques for the research and exploration in the large scale of sandbodies. Proposing that the various traps related to reversed fault and basin-ward fault should be found in step slopes and gentle slopes respectively, and the lithological oil reservoir should mainly be found in the sandstone updip pinch out. It is also suggested that Fanjia sandbody is most favourable to form the lithological and fault-lithological and the Gaoqing, Zhenglizhuang and Jinjia sandbodies have the potential of forming fault block, reversed roof and stratum-lithological oil reservoir. (8) Interpretation and prediction the spatial distribution of main sandbodies based on various geophysical methods suggestion that Fanxi, Gao28 south and Gao27 east have better exploration potential.

Rejeito de xisto como adsorvente para remoção de fenol em águas produzidas na indústria de petróleo

Produced water is the main effluent linked to the activity of extraction of oil and their caring management is necessary due to the large volume involved, to ensure to minimize the negative impacts of discharges of these waters in the environment. This study aimed to analyze the use of retorted shale, which is a reject from the pyrolysis of pirobituminous shale, as adsorbent for the removal of phenols in produced water. The material was characterized by different techniques (grain sized analysis, thermal analysis, BET, FRX, FT-IR, XRD and SEM), showing the heterogeneity in their composition, showing its potential for the removal of varied compounds, as well as the phenols and their derivatives. For the analysis of the efficiency of the oil shale for the adsorption process, assays of adsorption balance were carried through, and also kinetic studies and dynamics adsorption, in the ETE of the UTPF of Petrobras, in Guamaré-RN. The balance assays shown a bigger conformity with the model of Langmuir and the kinetic model more adjusted to describe the adsorption of phenols in retorted shale was of pseudo-second order. The retorted shale presented a low capacity of adsorption of phenols (1,3mg/g), when related to others conventional adsorbents, however it is enough to the removal of these composites in concentrations presented in the produced water of the UTPF of Guamaré. The assays of dynamics adsorption in field had shown that the concentration of phenol in the effluent was null until reaching its rupture (58 hours). The results showed the possibility of use of the reject for removal of phenols in the final operations of the treatment process, removing as well, satisfactorily, the color and turbidity of the produced water, with more than 90% of removal

Micronucleus test and observation of nuclear alterations in erythrocytes of Nile tilapia exposed to waters affected by refinery effluent

Micronuclei and nuclear alterations tests were performed on erythrocytes of Oreochromis niloticus (Perciformes, Cichlidae) in order to evaluate the water quality from Paraiba do Sul river, in an area affected by effluents from an oil shale processing plant, located in the city of Sao Jose dos Campos, Brazil-SP. Water samples were collected on 2004 May and August (dry season) and on 2004 November and 2005 January (rain season), in three distinct sites, comprising 12 samples. It was possible to detect substances of clastogenic and/or aneugenic potential, as well as cytotoxic substances, chiefly at the point corresponding to the drainage of oil shale plant wastes along the river. The highest incidence of micronuclei and nuclear alterations was detected during May and August, whereas the results obtained in November and January were insignificant. This work shows that the effluent treatment provided by the oil shale plant was not fully efficient to minimize the effect of cytotoxic and mutagenic substances in the test organism surveyed. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Impactos sociais da mineração do folhelho pirobetuminoso sobre a comunidade rural Dois Irmãos, desapropriada para fins de utilidade pública

The aim of this paper is to present the effects of social impacts of Petrobras/Six mining of oil shales over the rural community Dois Irmãos, located at Sao Mateus do Sul city, Paraná state. For making mining areas, PETROBRAS/SIX needs to expropriate areas of its interest. In 2010, for the implementation of the mine Dois Irmão, the last one, 90 families were evicted and they directly suffered the impacts of mining. Of these, 62 families were interviewed in order to investigate the main effects suffered with the expropriation. These results showed that the community had difficulties in upgrading its way of life in new places, experiencing how different types of problems were triggered from the loss of the lands.