Rheological behavior and structural interpretation of model waxy oils under gelling conditions

• Autor(a) principal: Marinho, Thiago Oliveira
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/13585
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Reologia; Óleo parafínico; Estrutura química; Tensão de escoamento; Garantia de escoamento

A gelificação de óleos parafínicos representa um grande desafio para a produção segura e econômica de petróleo. Caso temperaturas inferiores à Temperatura de Precipitação de Parafinas seja atingida, uma fração dessas moléculas precipita-se como sólidos cristalinos. Sob condições quiescentes, a precipitação e deposição de parafina é potencializada e o óleo aprisionado nas tubulações pode tornar-se um gel. Este gel não pode ser quebrado com a pressão original do bombeamento, aplicada antes da gelificação para transporte do óleo. Assim, o comportamento reológico de óleos parafínicos sob condições de gelificação é de crucial importância no projeto de tubulações, armazenamento e para fins de remediação de tubulações obstruídas. Neste sentido, esta tese apresenta uma melhor compreensão da transição de fases gel-fluido, baseada no comportamento reológico de óleos parafínicos modelo. A investigação abrangeu quatro diferentes parafinas comerciais solubilizadas em uma matriz de óleo mineral, caracterizadas por meio de análises térmicas, técnicas de espalhamento de raios-X, microscopia de luz polarizada, entre outras. O deslizamento aparente na parede, um dos principais desafios relatados na caracterização reológica de materiais estruturados, é abordado de antemão. A influência de variáveis experimentais sobre a tensão de escoamento de óleos gelificados e o nível de reestruturação da rede cristalina após a quebra do gel é avaliada. A relação entre diferentes estruturas químicas das parafinas e a tensão de escoamento também é investigada. Finalmente, modelos de escala foram obtidos para uma melhor compreensão da microestrutura do material gelificado e para descrever quantitativamente suas propriedades viscoelásticas. Os resultados apresentados e discutidos nesta Tese são de interesse científico e industrial, pois podem ser úteis para os métodos de garantia de escoamento.