Efeito das frações de asfaltenos na estabilização de emulsões de petróleo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Zorzenão, Priscila Caroline de Souza
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/43584
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Carlos Itsuo Yamamoto
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spelling Scheer, Agnes de Paula, 1958-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaYamamoto, Carlos Itsuo, 1965-Zorzenão, Priscila Caroline de Souza2024-07-17T19:18:54Z2024-07-17T19:18:54Z2016https://hdl.handle.net/1884/43584Orientador: Prof. Dr. Carlos Itsuo YamamotoCoorientador: Profª. Drª. Agnes de Paula ScheerDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. Defesa: Curitiba, 23/02/2016Inclui referências : f.81-87Resumo: Na indústria petrolífera, as emulsões A/O podem ser encontradas em quase todos os processos de produção e recuperação de petróleo. Estas emulsões aumentam muito a viscosidade do petróleo afetando as operações de escoamento, produção e transporte. A maioria das emulsões de petróleo são dinâmicas, transitórias e termodinamicamente instáveis; no entanto a presença de um filme formado por agentes emulsificantes ao redor das gotas dispersas introduz uma barreira que impede o contato entre as gotas, a coalescência e portanto, aumenta a estabilidade. Os asfaltenos são os compostos mais pesados e polares do petróleo e devido ao seu carácter anfifílico são os emulsificantes naturais que mais se destacam. Sendo os asfaltenos moléculas grandes e complexas, existe a possibilidade de estuda-las de forma mais precisa sub-fracionando-as. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de diferentes frações de asfaltenos na estabilidade de emulsões de petróleo. Para tanto, a partir de uma amostra de resíduo de vácuo, obteve-se uma fração e duas subfrações de asfaltenos por precipitação com n-heptano em diferentes proporções. Foram utilizadas as proporções de n-heptano/RV de 40:1 obtendo-se a fração total AH e um fracionamento sucessivo com as proporções 4:1 e 10:1, obtendo-se as subfrações A4 e A10, respectivamente. Estas frações foram caracterizadas por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), espectrometria de massas (FT-ICR MS), espectroscopia de na região do ultravioleta visível e ressonância magnética nuclear de prótons (RMN 1H). As análises mostraram que a subfração A4 apresentou maior polaridade e maior massa molar média. Um comportamento inverso foi observado quanto a aromaticidade e solubilidade, sendo a fração AH e subfração A10 as mais aromáticas e as mais solúveis. A partir das frações obtidas formulou-se emulsões modelo com heptol e avaliou-se a relação de cada fração com a estabilidade das emulsões por meio do Bottle Test e medidas da distribuição do tamanho de gotas. Os resultados apresentaram que todas as frações promoveram estabilidade nas emulsões. Após aplicação de força centrífuga, formaram-se emulsões densas contendo teores de água acima de 85% que permaneceram estáveis por mais de duas semanas. O tamanho médio de gotas obtido através da distribuição do tamanho de gotas de água nas dispersões de asfaltenos foram muito similares, bem como os resultados da separação gravitacional, sugerindo que não somente os asfaltenos mas que diferentes subfrações dessa molécula são capazes de estabilizar emulsões.Abstract: In the crude oil industry, water-in-oil emulsions can be found in almost all processes of production and oil recovery. These emulsions increase the viscosity of the crude oil, and affect the flow operations, production and transportation. Most of the waterin- oil emulsions are dynamic, transitional and thermodynamically unstable. Only with the presence of an emulsifier film is introduced a barrier that prevents contact between the droplets, their coalescing and thus its stability. The asphaltenes are the most polar and heavier fraction in the crude oil, due their amphiphilic character, the asphaltenes are natural emulsifiers that stand out. As the asphaltenes large and complex molecules, it's possible to study them more accurately sub fracturing them. The objective of this study was to evaluate the behavior of different fractions of asphaltenes in the stability of water-in-oil emulsions. Therefore, one fraction and two differents subfractions were obtained by precipitation with n-heptane in differents ratios from a vacuum residue. The n-heptane/RV ratios were 40:1 and a successive fractionating ratio were 4:1 and 10:1, obtained the AH fractions and A4 and A10 subfractions, respectively. These fractions were characterized by Fourier Transform infrared (FTIR), mass spectroscopy (FT-ICR MS), ultraviolet-visible (UV-Vis) and Magnetic Ressonance (NMR). These measurements showed that the 4:1 fraction exhibited more heteroatomics components, more polarity and high molecular mass. An inverse correlation was observed with respect to aromaticity and solubility, the fraction AH and fraction A10 were more aromatic than the A4 fraction. From the fractions and subfractions, was formulated heptol models emulsions and evaluated the relationship of each fraction with the stability of the emulsions using the Bottle Test and measurement of droplet size distribution. The results showed that all fractions promoted a great stability in the emulsions. After application of centrifugal forces, formed a dense packed layer emulsion consists of approximately 85% water, which remained stable for more than two weeks. The average droplet size obtained through size distribution of water droplets in the asphaltene dispersions were very similar, also the results of gravitational separation, suggesting that not only the asphaltenes but different subfractions of this molecule are responsible for emulsion stabilization.88 f. : il. algumas color.application/pdfDisponível em formato digitalEngenharia QuímicaPetróleoAsfaltenoCompostos organicosEfeito das frações de asfaltenos na estabilização de emulsões de petróleoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - PRISCILA CAROLINE DE SOUZA ZORZENAO.pdfapplication/pdf17822871https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/43584/1/R%20-%20D%20-%20PRISCILA%20CAROLINE%20DE%20SOUZA%20ZORZENAO.pdf02aa34e0e25fdf2f5c3e394dde486f30MD51open accessTEXTR - D - PRISCILA CAROLINE DE SOUZA ZORZENAO.pdf.txtExtracted Texttext/plain128443https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/43584/2/R%20-%20D%20-%20PRISCILA%20CAROLINE%20DE%20SOUZA%20ZORZENAO.pdf.txt2b6ee7d5f82bd82fca3956aa1350e9c2MD52open accessTHUMBNAILR - D - PRISCILA CAROLINE DE SOUZA ZORZENAO.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1241https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/43584/3/R%20-%20D%20-%20PRISCILA%20CAROLINE%20DE%20SOUZA%20ZORZENAO.pdf.jpgc88c13d13d007e2d4dfc6ccbac322640MD53open access1884/435842024-07-17 16:18:54.632open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/43584Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-07-17T19:18:54Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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