Previsão e Experimental, a Determinação da Solubilidade de Exóticas Escalas em Altas Temperaturas – Sulfeto de Zinco

A presença de “exótico” escala, tais como Sulfeto de Zinco (ZnS), Sulfeto de Chumbo (PbS) e Sulfeto de Ferro (FeS) em HP/HT reservatórios foi identificado. Materiais de escala” exóticos ” vêm como um novo desafio em reservatórios HP/HT. Isso levou ao desenvolvimento de ferramentas mais avançadas para prever seu comportamento em condições extremas. O objetivo deste trabalho é incluir ZnS no grupo de materiais de escala que podem ser modelados com o modelo UNIQUAC estendido.os dados de solubilidade para ZnS são escassos na literatura aberta. Para melhorar os dados disponíveis, estudamos o comportamento experimental da solubilidade ZnS a altas temperaturas. A determinação da solubilidade de ZnS é efectuada a temperaturas até 250°C. sulfureto de zinco (99.99%) e água ultra-pura é colocada num frasco para injectáveis numa atmosfera reduzida de oxigénio. A amostra é colocada num banho controlado e agitada até atingir o equilíbrio. A suspensão é filtrada à mesma temperatura de processo e diluída imediatamente. Em seguida, a solução aquosa é analisada usando espectroscopia óptica de emissão de Plasma indutivamente acoplado (ICP-OES) como técnica analítica. As concentrações de Zn2+ e S2− ions são analisadas. Os dados experimentais são utilizados para a estimativa de parâmetros no modelo UNIQUAC alargado apresentado por Villafila et al. (2005); (2006).

o equilíbrio de fase sólido-líquido do sistema é representado utilizando o modelo UNIQUAC alargado. Este modelo é escolhido devido à sua versatilidade e menor número de parâmetros (dois parâmetros por espécie mais dois parâmetros por par de espécies) a serem estimados em comparação com outros modelos (modelo de Pitzer). Observa-se que a solubilidade ZnS aumenta com o aumento da temperatura. Esta dependência de temperatura é muito bem representada pelo modelo UNIQUAC estendido. O modelo é capaz de prever dados experimentais dentro do erro experimental.

O Acordo entre dados experimentais e o modelo UNIQUAC estendido mostra que este modelo termodinâmico é uma ferramenta promissora capaz de determinar a ocorrência de ZnS escalando em reservatórios HP/HT. Esta metodologia pode ser estendida a outros materiais de escala (PbS, FeS), tornando o modelo UNIQUAC estendido um modelo líder na previsão de escala em reservatórios HP/HT.