Integração dos processos de flotação e foto-fenton para redução de óleos e graxas de água produzida em campos de petróleo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Syllos Santos da
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15924
Resumo: During production of oil and gas, there is also the production of an aqueous effluent called produced water. This byproduct has in its composition salts, organic compounds, gases and heavy metals. This research aimed to evaluate the integration of processes Induced Air Flotation (IAF) and photo-Fenton for reducing the Total Oils and Greases (TOG) present in produced water. Experiments were performed with synthetic wastewater prepared from the dispersion of crude oil in saline solution. The system was stirred for 25 min at 33,000 rpm and then allowed to stand for 50 min to allow free oil separation. The initial oil concentration in synthetic wastewater was 300 ppm and 35 ppm for the flotation and the photo-Fenton steps, respectively. These values of initial oil concentration were established based on average values of primary processing units in Potiguar Basin. The processes were studied individually and then the integration was performed considering the best experimental conditions found in each individual step. The separation by flotation showed high removal rate of oil with first-order kinetic behavior. The flotation kinetics was dependent on both the concentration and the hydrophilic-lipophilic balance (HLB) of the surfactant. The best result was obtained for the concentration of 4.06.10-3 mM (k = 0.7719 min-1) of surfactant EO 2, which represents 86% of reduction in TOG after 4 min. For series of surfactants evaluated, the separation efficiency was found to be improved by the use of surfactants with low HLB. Regarding the TOG reduction step by photo-Fenton, the largest oil removal reached was 84% after 45 min of reaction, using 0.44 mM and 10 mM of ferrous ions and hydrogen peroxide, respectively. The best experimental conditions encountered in the integrated process was 10 min of flotation followed by 45 min of photo-Fenton with overall TOG reduction of 99%, which represents 5 ppm of TOG in the treated effluent. The integration of processes flotation and photo-Fenton proved to be highly effective in reducing TOG of produced water in oilfields
id UFRN_6e6c376c4bba461884e0eb3bddecefc4
oai_identifier_str oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/15924
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Silva, Syllos Santos dahttp://lattes.cnpq.br/1506312154837583http://lattes.cnpq.br/2621516646153655Barros Neto, Eduardo Lins dehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798645D3Oliveira, Humberto Neves Maia dehttp://lattes.cnpq.br/7302633941782540Sousa, Magna Angélica dos Santos Bezerrahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4760824J0Mota, André Luís Novaishttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4706657P4Foletto, Edson Luizhttp://lattes.cnpq.br/6550340290019699Chiavone Filho, Osvaldo2014-12-17T15:01:56Z2013-09-052014-12-17T15:01:56Z2013-07-01SILVA, Syllos Santos da. Integração dos processos de flotação e foto-fenton para redução de óleos e graxas de água produzida em campos de petróleo. 2013. 140 f. Tese (Doutorado em Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Regionais) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2013.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15924During production of oil and gas, there is also the production of an aqueous effluent called produced water. This byproduct has in its composition salts, organic compounds, gases and heavy metals. This research aimed to evaluate the integration of processes Induced Air Flotation (IAF) and photo-Fenton for reducing the Total Oils and Greases (TOG) present in produced water. Experiments were performed with synthetic wastewater prepared from the dispersion of crude oil in saline solution. The system was stirred for 25 min at 33,000 rpm and then allowed to stand for 50 min to allow free oil separation. The initial oil concentration in synthetic wastewater was 300 ppm and 35 ppm for the flotation and the photo-Fenton steps, respectively. These values of initial oil concentration were established based on average values of primary processing units in Potiguar Basin. The processes were studied individually and then the integration was performed considering the best experimental conditions found in each individual step. The separation by flotation showed high removal rate of oil with first-order kinetic behavior. The flotation kinetics was dependent on both the concentration and the hydrophilic-lipophilic balance (HLB) of the surfactant. The best result was obtained for the concentration of 4.06.10-3 mM (k = 0.7719 min-1) of surfactant EO 2, which represents 86% of reduction in TOG after 4 min. For series of surfactants evaluated, the separation efficiency was found to be improved by the use of surfactants with low HLB. Regarding the TOG reduction step by photo-Fenton, the largest oil removal reached was 84% after 45 min of reaction, using 0.44 mM and 10 mM of ferrous ions and hydrogen peroxide, respectively. The best experimental conditions encountered in the integrated process was 10 min of flotation followed by 45 min of photo-Fenton with overall TOG reduction of 99%, which represents 5 ppm of TOG in the treated effluent. The integration of processes flotation and photo-Fenton proved to be highly effective in reducing TOG of produced water in oilfieldsDurante a produção de óleo e gás, ocorre também à produção de uma corrente aquosa denominada água de produção de petróleo. Este subproduto apresenta em sua composição sais, compostos orgânicos, gases e metais pesados. Esta pesquisa buscou avaliar a integração dos processos de Flotação por Ar Induzido (FAI) e foto-Fenton para a redução do Teor de Óleos e Graxas (TOG) presente em águas produzidas, visando recuperar óleo presente na fase aquosa e mineralizar a carga orgânica remanescente. Os experimentos foram realizados com efluente sintético preparado a partir da dispersão de petróleo bruto em solução salina. O sistema foi agitado por 25 min a 33.000 rpm e depois deixado em repouso por 50 min para permitir a separação do óleo livre. A concentração inicial de óleo (TOG) no efluente sintético foi de 300 ppm e 35 ppm para as etapas de flotação e de foto-Fenton, respectivamente. Estes valores iniciais de concentração de óleo foram estabelecidos tomando com base a TOG médio do efluente nas unidades de processamento primário da bacia Potiguar. Os processos foram estudados individualmente e, em seguida, realizada a integração considerando as melhores condições experimentais encontrada em cada etapa individualmente. A separação por flotação apresentou elevada taxa de remoção de óleo com comportamento cinético de primeira ordem. A cinética de flotação foi dependente tanto da concentração quanto do Balanço Hidrofílico-Lipofílico (BHL) do tensoativo. O melhor resultado foi obtido para a concentração de 4,06.10-3 mM (k = 0,7719 min-1) do tensoativo EO 2, o que representa 86 % de redução do TOG após 4 min de flotação. Para a série de tensoativos estudada, a eficiência de separação mostrou-se melhorada com o uso de tensoativo com menores BHL. Com respeito à etapa de redução do TOG por foto-Fenton, a maior remoção de óleo alcançada foi de 84% após 45 min de reação, utilizando 0,44 mM e 10 mM de íons ferrosos e peróxido de hidrogênio, respectivamente. As melhores condições experimentais encontradas para os processos integrados foram 10 min de flotação seguida de 45 min de foto-Fenton, com redução global de TOG de 99%, o que representa 5 ppm de TOG no efluente tratado. A integração dos processos flotação e foto-Fenton mostrou ser altamente eficiente na redução de TOG em águas produzidas em campos de petróleoapplication/pdfporUniversidade Federal do Rio Grande do NortePrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUFRNBRPesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias RegionaisFlotação. Foto-fenton. Tensoativo. Água produzida. EfluenteFlotation. Photo-fenton. Surfactant. Produced water. EffluentCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAIntegração dos processos de flotação e foto-fenton para redução de óleos e graxas de água produzida em campos de petróleoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALSyllosSS_TESE.pdfapplication/pdf2557262https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15924/1/SyllosSS_TESE.pdf77d0a0faa8e481b116f80dda9a4c8e96MD51TEXTSyllosSS_TESE.pdf.txtSyllosSS_TESE.pdf.txtExtracted texttext/plain304974https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15924/6/SyllosSS_TESE.pdf.txta7ca5dc816a4fe860c6addd82e4e62a0MD56THUMBNAILSyllosSS_TESE.pdf.jpgSyllosSS_TESE.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg3841https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15924/7/SyllosSS_TESE.pdf.jpg60121613b954056cb565d4fb709c66efMD57123456789/159242017-11-02 06:08:24.958oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/15924Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2017-11-02T09:08:24Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.por.fl_str_mv Integração dos processos de flotação e foto-fenton para redução de óleos e graxas de água produzida em campos de petróleo
title Integração dos processos de flotação e foto-fenton para redução de óleos e graxas de água produzida em campos de petróleo
spellingShingle Integração dos processos de flotação e foto-fenton para redução de óleos e graxas de água produzida em campos de petróleo
Silva, Syllos Santos da
Flotação. Foto-fenton. Tensoativo. Água produzida. Efluente
Flotation. Photo-fenton. Surfactant. Produced water. Effluent
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
title_short Integração dos processos de flotação e foto-fenton para redução de óleos e graxas de água produzida em campos de petróleo
title_full Integração dos processos de flotação e foto-fenton para redução de óleos e graxas de água produzida em campos de petróleo
title_fullStr Integração dos processos de flotação e foto-fenton para redução de óleos e graxas de água produzida em campos de petróleo
title_full_unstemmed Integração dos processos de flotação e foto-fenton para redução de óleos e graxas de água produzida em campos de petróleo
title_sort Integração dos processos de flotação e foto-fenton para redução de óleos e graxas de água produzida em campos de petróleo
author Silva, Syllos Santos da
author_facet Silva, Syllos Santos da
author_role author
dc.contributor.authorID.por.fl_str_mv
dc.contributor.authorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1506312154837583
dc.contributor.advisorID.por.fl_str_mv
dc.contributor.advisorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2621516646153655
dc.contributor.advisor-co1ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees1.pt_BR.fl_str_mv Oliveira, Humberto Neves Maia de
dc.contributor.referees1ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees1Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7302633941782540
dc.contributor.referees2.pt_BR.fl_str_mv Sousa, Magna Angélica dos Santos Bezerra
dc.contributor.referees2ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees2Lattes.por.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4760824J0
dc.contributor.referees3.pt_BR.fl_str_mv Mota, André Luís Novais
dc.contributor.referees3ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees3Lattes.por.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4706657P4
dc.contributor.referees4.pt_BR.fl_str_mv Foletto, Edson Luiz
dc.contributor.referees4ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees4Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6550340290019699
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, Syllos Santos da
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Barros Neto, Eduardo Lins de
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798645D3
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Chiavone Filho, Osvaldo
contributor_str_mv Barros Neto, Eduardo Lins de
Chiavone Filho, Osvaldo
dc.subject.por.fl_str_mv Flotação. Foto-fenton. Tensoativo. Água produzida. Efluente
topic Flotação. Foto-fenton. Tensoativo. Água produzida. Efluente
Flotation. Photo-fenton. Surfactant. Produced water. Effluent
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
dc.subject.eng.fl_str_mv Flotation. Photo-fenton. Surfactant. Produced water. Effluent
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
description During production of oil and gas, there is also the production of an aqueous effluent called produced water. This byproduct has in its composition salts, organic compounds, gases and heavy metals. This research aimed to evaluate the integration of processes Induced Air Flotation (IAF) and photo-Fenton for reducing the Total Oils and Greases (TOG) present in produced water. Experiments were performed with synthetic wastewater prepared from the dispersion of crude oil in saline solution. The system was stirred for 25 min at 33,000 rpm and then allowed to stand for 50 min to allow free oil separation. The initial oil concentration in synthetic wastewater was 300 ppm and 35 ppm for the flotation and the photo-Fenton steps, respectively. These values of initial oil concentration were established based on average values of primary processing units in Potiguar Basin. The processes were studied individually and then the integration was performed considering the best experimental conditions found in each individual step. The separation by flotation showed high removal rate of oil with first-order kinetic behavior. The flotation kinetics was dependent on both the concentration and the hydrophilic-lipophilic balance (HLB) of the surfactant. The best result was obtained for the concentration of 4.06.10-3 mM (k = 0.7719 min-1) of surfactant EO 2, which represents 86% of reduction in TOG after 4 min. For series of surfactants evaluated, the separation efficiency was found to be improved by the use of surfactants with low HLB. Regarding the TOG reduction step by photo-Fenton, the largest oil removal reached was 84% after 45 min of reaction, using 0.44 mM and 10 mM of ferrous ions and hydrogen peroxide, respectively. The best experimental conditions encountered in the integrated process was 10 min of flotation followed by 45 min of photo-Fenton with overall TOG reduction of 99%, which represents 5 ppm of TOG in the treated effluent. The integration of processes flotation and photo-Fenton proved to be highly effective in reducing TOG of produced water in oilfields
publishDate 2013
dc.date.available.fl_str_mv 2013-09-05
2014-12-17T15:01:56Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2013-07-01
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2014-12-17T15:01:56Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv SILVA, Syllos Santos da. Integração dos processos de flotação e foto-fenton para redução de óleos e graxas de água produzida em campos de petróleo. 2013. 140 f. Tese (Doutorado em Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Regionais) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2013.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15924
identifier_str_mv SILVA, Syllos Santos da. Integração dos processos de flotação e foto-fenton para redução de óleos e graxas de água produzida em campos de petróleo. 2013. 140 f. Tese (Doutorado em Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Regionais) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2013.
url https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15924
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRN
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Regionais
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15924/1/SyllosSS_TESE.pdf
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15924/6/SyllosSS_TESE.pdf.txt
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15924/7/SyllosSS_TESE.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 77d0a0faa8e481b116f80dda9a4c8e96
a7ca5dc816a4fe860c6addd82e4e62a0
60121613b954056cb565d4fb709c66ef
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1814832972477497344