PRH 13 Programa EQ-APN Instituição Universidade Federal do Rio de Janeiro Sigla UFRJ Reitor Carlos Levi Coordenadoria Eduardo Mach Queiroz Endereço CEP 21.941-590 Cidade Rio de Janeiro UF RJ Telefone (21)2598-9603 Email Home Page www.eq.ufrj.br Cursos Objetivo(s) do Programa Informações detalhadas sobre o(s) curso(s) Engenharia Química; Química Industrial; Engenharia de Bioprocessos. Refino e Processamento A ênfase em Refino e Processamento complementa a formação do Engenheiro Químico, do Químico Industrial e do Engenheiro de Bioprocessos, em nível de graduação, com aspectos ligados aos equipamentos e processos da indústria de refino e processamento de gás natural. São formados profissionais com forte embasamento nos aspectos conceituais das matérias básicas, preparados para trabalharem em equipes multidisciplinares e lidando com tecnologias novas ou já consolidadas. O planejamento, a concepção e projeto, a análise, a operação e a avaliação técnica e econômica de processos típicos do refino ou processamento de gás, envolvendo ou não reações químicas, são tópicos aplicados específicos de sua formação. Além da formação técnica específica, o egresso tem uma visão global do setor do petróleo e gás abrangendo aspectos do poço ao posto, bem como empresariais.
Engenharia Química; Química Industrial; Engenharia de Bioprocessos. Tratamento de Resíduos e Meio Ambiente A ênfase em Tratamento de Resíduos e Meio Ambiente complementa a formação do Engenheiro Químico, do Químico Industrial e do Engenheiro de Bioprocesso, em nível de graduação, com aspectos ligados à gestão ambiental das atividades da indústria do petróleo. São formados profissionais com forte embasamento nos aspectos conceituais das matérias básicas, preparados para trabalharem em equipes multidisciplinares que lidam com a relação das atividades industriais com o meio ambiente. Sua formação deverá permitir identificar os impactos no meio ambiente da atividade industrial, atuar em equipes voltadas para a concepção de processos limpos, e definir processos para avaliar e remediar efeitos da poluição. Além da formação técnica específica, o egresso tem uma visão global do setor do petróleo e gás abrangendo aspectos do poço ao posto, bem como empresariais. Engenharia Química; Química Industrial Gestão e Regulação A ênfase em Gestão e Regulação complementa a formação do Engenheiro Químico ou Químico Industrial, em nível de graduação, com aspectos ligados à gestão industrial e qualidade de produtos. São formados profissionais com forte embasamento nos aspectos técnicos, capazes também de compreender e manipular informações relativas aos aspectos econômicos e estratégicos do setor petróleo e gás, incluído questões de gestão industrial e/ou de regulação do setor. Além da formação técnica específica, o egresso tem uma visão global do setor do petróleo e gás abrangendo aspectos do poço ao posto, bem como empresariais.
Engenharia Química Engenharia de Petróleo A ênfase em Engenharia do Petróleo complementa a formação do Engenheiro Químico, em nível de graduação, com aspectos ligados às atividades upstream do setor. São formados profissionais com forte embasamento nos aspectos técnicos das atividades downstream, com conhecimentos complementares que permitem compreender e participar de equipes envolvidas em atividades tais como perfuração, completação, restauração, estimulação, processamento e movimentação de gás natural, estudos de comportamento e acompanhamento de reservatórios de petróleo, etc. típicas da engenharia de petróleo. Além da formação técnica específica, o egresso tem uma visão global do setor do petróleo e gás abrangendo aspectos do poço ao posto, bem como empresariais. Engenharia Química Petroquímica A ênfase em Petroquimica complementa a formação do Engenheiro Químico, em nível de graduação, com aspectos ligados às atividades upstream do setor. São formados profissionais com forte embasamento nos aspectos técnicos das atividades downstream, com conhecimentos complementares que permitem compreender e participar de equipes envolvidas em atividades tais como desenvolvimento e projeto de processos petroquimicos. Além da formação técnica específica, o egresso tem uma visão global do setor do petróleo e gás abrangendo aspectos de processamento, bem como empresariais.
Engenharia Química Biocombustíveis A ênfase em Biocombustiveis complementa a formação do Engenheiro Químico, em nível de graduação, com aspectos ligados às atividades no processo de produção de biocombustíveis. São formados profissionais com forte embasamento nos aspectos técnicos das atividades, com conhecimentos complementares que permitem compreender e participar de equipes envolvidas em atividades tais como processamento e movimentação de gás natural, estudos de comportamento e acompanhamento de processos de produção de biocombustíveis. Além da formação técnica específica, o egresso tem uma visão global do setor de biocombustíveis abrangendo aspectos da matéria-prima ao produto final, bem como empresariais. Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos Mestrado e Doutorado Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis No caso específico da pós-graduação em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos, o objetivo da Escola de Química é formar mestres e doutores habilitados a realizar trabalhos científico e/ou tecnológico que contribuam para o desenvolvimento, aperfeiçoamento e avaliação sistemática de tecnologias e processos químicos. Os egressos do Programa têm essa formação voltada para processos, tecnologias ou produtos ligados ao setor de petróleo e gás. Além de uma visão geral do setor, cada egresso tem a sua formação específica direcionada pela área de tese escolhida. As grandes áreas de pesquisa envolvem Engenharia de Processos em Refino, Gás Natural, Petroquímica e Biocombustíveis; Desenvolvimento e Qualidade de Produtos; Gestão e Inovação nas Empresas; e Problemas Relacionados ao Meio Ambiente. As aulas teóricas e práticas do curso se dividem de acordo com a proposta de cada disciplina com predomínio de aulas teóricas de uma forma geral. Os bolsistas do PRH assistem a cada semestre um ciclo de seminários sobre o setor petróleo e gás ministrado por professores de nosso curso com diferentes perfis de formação, assim como também por profissionais externos, provenientes de outras universidades, empresas, órgãos de classe do setor, etc. Estes seminários têm como objetivo conferir ao aluno um panorama geral do setor. Pretende-se também associar aos seminários apresentações de trabalhos dos alunos para os seus demais colegas, facilitando, desta forma, a sua integração. As visitas técnicas são vinculadas às disciplinas.
Temáticas para 2013 Ênfase em Refino e Processamento Há vários projetos em andamento com a PETROBRAS que podem ser objeto de trabalhos de graduação, por exemplo, os que visam o aperfeiçoamento de processos utilizados no refino de petróleos pesados. Entre estes podem ser citados: sistemas de controle de unidades; economia do uso de utilidades, como energia, hidrogênio e água; separação por solventes; previsão e a medição de propriedades pertinentes à operação das unidades no refino; produção de lubrificantes e de parafinas a partir de olefinas; cinética de reações de hidrotratamento; síntese de oxigenados a partir de gás natural; emprego de fluidodinâmica computacional na simulação de tratadores eletrostáticos (remoção de água de petróleo) e na previsão da dispersão de gases inflamáveis em refinarias. As atividades de P&D em processos, como o craqueamento catalítico de frações pesadas, vem abrindo novas possibilidades de integrar matérias primas renováveis no refino, abrindo novas áreas para projetos em refino. Ênfase em Tratamento de Resíduos e Meio Ambiente Entre os trabalhos desenvolvidos pela EQ/UFRJ está a recuperação de solos contaminados por correntes e resíduos produzidos no setor. Trata-se de um trabalho sistemático que requer um grande número de testes e ensaios e a otimização de variáveis, que podem ser executados por alunos de graduação ou mesmo de pós-graduação. Uma nova linha de trabalho aborda processos para captura de gás carbônico, já que o protocolo de Kyoto obriga a necessidade de estudos que reduzam sua emissão (este gás é formado na queima de combustíveis originados do petróleo). Assim, a manutenção da matriz atual ou mesmo a tentativa de maior utilização do gás natural devem ser acompanhadas de tecnologias que diminuam ou evitem a emissão do CO 2. Há ainda trabalhos ligados à dispersão de poluentes na atmosfera ou em meios líquidos com objetivo de avaliar riscos ambientais e projetar sistemas de segurança. Outros trabalhos dessa área são as de desenvolvimento de técnicas enzimáticas para controlar emulsões que são típicas nos escoamentos multifásicos que ocorrem na produção e processamento de petróleo. Pode-se citar, também, os estudos sobre a biocorrosão (corrosão por microorganismos). E ainda: tratamento de efluentes usando adsorção em carvão ativado visando o reúso, estudo de cenários de tratamento distribuído de efluentes, redução de aromáticos em combustíveis presentes em emissões automotivas, síntese do eter dimetílico a ser utilizado como combustível alternativo para a redução de emissões, aplicação de fluidodinâmica computacional na análise de vazamentos de óleo a grandes profundidades, bem como no emprego do CO2 na recuperação secundária de reservatórios de petróleo e no estudo de quedas de pressão na eficiência de hidrociclones no tratamento de águas oleosas. Ênfase em Gestão e Regulação Os trabalhos na graduação sobre gestão são particularmente importantes nos temas ligados à inovação tecnológica e evolução dos diversos setores ligados à energia. Além de propiciarem uma visão complementar às abordagens tradicionais das demais ênfases, a compreensão do processo de inovação nos diversos setores da energia é fundamental para formar os profissionais de engenharia química que vão atuar na indústria no século XXI. Os estudos em gestão da inovação permitem tanto a compreensão dos fatores que influenciam a evolução dos setores estabelecidos, como o refino de petróleo por exemplo, quanto os movimentos de renovação de alguns setores, como o caso do gás natural não convencional e shale gas, e o estudo do desenvolvimento de novos setores como os de biocombustíveis e a indústria baseada em biomassa de forma geral. Esses estudos adotam uma abordagem teórica que reúne ferramentas de sistematização e avaliação já utilizadas no de engenharia química e abordagens próximas da gestão e da economia. Essa abordagem interdicplinar traz uma riqueza adicional de grande valor na formação dos engenheiros químicos. Ênfase em Engenharia de Petróleo O grupo de Fluidodinâmica Computacional tem trabalho em conjunto com o CENPES/PETROBRAS no desenvolvimento de tecnologia que permita a produção de petróleo em lâminas de água muito extensas (Tecnologia do Duplo Gradiente). Nessa tecnologia há a necessidade de estudar o escoamento de líquidos com esferas ocas em seu interior e a posterior separação das esferas. Tal processo vem sendo estudado utilizando a técnica da fluidodinâmica computacional. Nesta ênfase desenvolvem-se também técnicas de simulação de vazamentos na avaliação e prevenção de
acidentes. Trabalhos de graduação visam a simulação de cenários de vazamento de gases em dutos que permitem avaliar a distribuição de concentração do material disperso e a possibilidade de minimizar os riscos de explosões. Outro assunto pertinente é a tecnologia envolvendo reações químicas para melhor aproveitamento do Gás Natural. Ainda podem ser citados temas relativos ao comportamento de fases do sistema H 2 O-CO 2 nas condições dos reservatórios do pré-sal, desenvolvimento de inibidores de deposição para garantia de escoamento em poços profundos, estabilidade de emulsões de petróleo em água na presença de sólidos, reologia de emulsões de petróleo. Ênfase em Petroquímica São realizados trabalhos sobre o mercado de derivados e sobre tecnologias para a conversão de correntes pesadas em matérias-primas petroquímicas. Uma nova linha de trabalho visa a integração de matérias primas renováveis em cadeias petroquímicas, incluindo cadeias petroquímicas verdes. Temas como produção de butanol em uma única etapa, síntese de polifinas ramificadas, de nanocompósitos poliméricos, de novos polímeros utilizando polimerização radicalar viva. Ênfase em Biocombustiveis A ênfase em Biocombustiveis complementa a formação do Engenheiro Químico, em nível de graduação, com aspectos ligados às atividades no processo de produção de biocombustíveis.temas a que os bolsistas serão expostos incluem o estudo de rotas alternativas consolidadas ou em consolidação para a produção de biodiesel, o estudo de biodiesel como combustível de aviação, produção de hidrogênio por reforma do glicerol formado na produção de biodiesel, aditivos para biocombustíveis, conversão de etanol em olefinas leves e processos de produção do bioaditivo ETBE. Mestrado Mestrado Acadêmico: Ênfase em Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis Em vista do seu caráter interdisciplinar do Programa e da sua atuação em quatro áreas amplas de concentração, a saber: Engenharia de Processos (EP), Gestão Tecnológica (GT), Processos Biotecnológicos (PB) e Processos Químicos (PQ), existe uma grande procura da parte de candidatos com diferentes currículos de graduação. Para proporcionar a todos uma sólida formação acadêmica em nível de pós-graduação as disciplinas a serem cursadas encontram-se compatibilizadas com a sua orientação para Engenharia ou Tecnologia, havendo ainda a opção de duas obrigatórias e várias eletivas para os alunos do Programa, que são importantes para a preparação do mestre para trabalho na área de Petróleo e Gás. As disciplinas obrigatórias para todos os alunos do Programa são EQO 707 Ciclo de Seminários em Processos Químicos e Bioquímicos e EQO 799 Processos Orgânicos no Setor de Petróleo e Gás. Além disto, como já comentado, eles terão que selecionar um elenco de Disciplinas de Fundamentos e de Disciplinas Orientadas compatível com o tema de tese. Os temas abordados nas ênfases de graduação podem ser estudados também a um nível compatível com uma dissertação de mestrado. Vários projetos iniciados em nível de graduação serviram como ponto de partida para dissertações de pós-graduação. Mestrado Profissional Para atender as necessidades específicas do grande número de alunos de mestrado que são funcionários de empresas, foi criado em 2008 o Curso de Mestrado Profissional em Engenharia de Biocombustíveis e Petroquímica. Alunos do Programas vinculados a este curso, podem trabalhar suas dissertações nas áreas de concentração e linhas de pesquisa oferecidas, listadas a seguir: Áreas de Concentração em Petroquímica: Processos de Produção e Produtos Petroquímicos Projetos de Unidades Petroquímicas Áreas de Concentração em Biocombustíveis: Processos de Produção de Biocombustíveis Projeto de Biocombustíveis Linhas de Pesquisa: Produção de Biocombustíveis Produção de Combustíveis Alternativos
Processos e Produtos Petroquímicos Fertilizantes Projeto de Unidades Petroquímicas Engenharia, Controle e Otimização de Processos Engenharia Ambiental Valorização de Resíduos e Matérias-Primas Doutorado Ênfase em Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis No programa os estudos em nível de pós-graduação têm ênfase única. Alguns dos assuntos abordados nos projetos de graduação ou dissertações de mestrado podem também ser objeto de trabalhos em nível de doutorado. Por outro lado, há temas que, por sua natureza, só estão ao alcance de uma tese de doutorado. Um estudo característico é o de variáveis de processo em conversões catalíticas. Processos catalíticos são muito importantes no refino, na petroquímica e no controle de emissões. A procura de novos catalisadores e das condições ideais para a sua operação nesses três segmentos é assunto de interesse de empresas do setor como um todo. O trabalho conjunto dos grupos de catálise e engenharia de processos é importante nessa área de interesse industrial. Ao mesmo tempo estão sendo intensificados os trabalhos em Biocombustíveis, sendo implantados projetos em conversão enzimática, processos biotecnológicos e aproveitamento de novas matérias primas renováveis.