Formulação e propriedades reologicas e coloidais de emulsões oleo em agua para aplicação em processos de escoamento de oleos pesados

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Ronaldo Gonçalves dos
Data de Publicação: 2007
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605176
Resumo: Orientadores: Watson Loh, Antonio Carlos Bannwart
id UNICAMP-30_16c833eea8c990a5696c985569b381de
oai_identifier_str oai::402993
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Formulação e propriedades reologicas e coloidais de emulsões oleo em agua para aplicação em processos de escoamento de oleos pesadosFormulation, rheology and colloidal properties of oil-in-water emulsion for transportation of heavy crude oilEmulsõesPetroleo - TransporteEscoamento bifásicoAgentes ativos de superfíciesColoidesReologiaEstabilidadeEmulsionsPetroleum - TransportationTwo-phase flowSurface active agentsColloidsRheologyHeavy oil transportStabilityOrientadores: Watson Loh, Antonio Carlos BannwartTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuimicaResumo: Emulsões óleo em água (o/a) têm sido propostas como alternativa aos métodos convencionais para redução dos problemas associados ao escoamento, causados pela alta viscosidade destes óleos. Nestas emulsões, o óleo se encontra disperso na fase aquosa sob a forma de gotículas e pode ser bombeado sem necessariamente entrar em contato com as paredes do duto, reduzindo os efeitos viscosos e ampliando a capacidade de transferência. Neste trabalho, realizou-se um estudo experimental sobre a aplicação de emulsões de óleo em água (o/a) no transporte de óleos pesados brasileiros. Emulsões contendo 50-70% de óleo disperso foram preparadas sob diferentes parâmetros da formulação fisico-química, permitindo adequação de suas propriedades às exigência da aplicação. Eficaz protocolo de preparação produziu gotas com diâmetro médio de Sauter D3,2da ordem de 10-50 micrômetros e com distribuição de diâmetros obedecendo a uma distribuição lognormal. A reologia e a estabilidade das emulsões foram dependentes do diâmetro médio de gota e da distribuição de tamanhos. Emulsões mostraram alta estabilidade sob condições severas de avaliação. A emulsificação reduziu a viscosidade de 1.000 cP do óleo original para 30-150 cP da emulsão o/a, produzindo decréscimo de cerca de 30 vezes na viscosidade do óleo. As emulsões mostraram comportamento pseudoplástico descrito pela lei de potência (modelo de Ostwald-de Waele), apresentando influência do envelhecimento. O óleo cru pode.ser recuperado pela quebra da emulsão utilizando desemulsificantes comerciais, produzindo BS&W de cerca de 5%. Um sistema' de fluxo experimental em escala piloto com comprimento reto de teste de 3 m foi constiuído com tubulação de aço API com % in d.i. para ensaios de escoamento das emulsões. A viscosidade foi calculada a partir de dados de queda de pressão. A viscosidade de emulsões óleo em água com 50%, 60% e 70% de óleo disperso foi adequadamente prevista pela lei de potência, mostrando valores até 100 vezes menor que a viscosidade do óleo em escoamento a 500 S.I. As perdas de carga observadas durante o escoamento de emulsões são até 20 vezes inferior às do óleo em fluxo monofásico, o que também se verifica através da estimativa da potência requerida de bombeio. As emulsões óleo em água produzidas neste estudo mostram a viabilidade técnica da aplicação de emulsões óleo em água para o escoamento de óleos pesados, incluindo operações de elevação e transporte em oleodutos convencionais.Abstract: Use of oil-in-water (o/w) emulsions for transportation of heavy crude oils has been proposed as altemative means of reducing problems associated with difficulties in transport of these fluids for their high viscosity, with some advantages over the currently used methodologies. In these emulsions, oil is dispersed as stabilized droplets allowing its transportation with low pressure drops and avoiding oil contact with the pipeline walls. This study involved the experimental evaluation of o/w emulsions for the transportation of Brazilian crude oils. Emulsions containing 50-70% oi! were prepared with different formulations. An efficient methodology of preparation produced emulsions with droplet diameters (Sauter diameter, D3,2) in the range of 10-50 micrometers and a log-normal size distribution. Rheology and stability of these emulsions depend on their average diameters and size distributions. These emulsions displayed high stability under severe conditions (centrifugation). Using this approach, oil viscosity of around 1 000 cP was reduced to 30-150 cP. These emulsions display a pseudoplastic rheological behavior following the power law described by the Ostwald-de Waele model, which changed with their aging. Crude oil could be recovered after emulsification using commercial additives, producing BS&W values of 5 %, which could be further reduced with more severe treatments (down to 0.5 %). An experimental set-up was built for flow assays in pilot scale with 3 m length for measurements made of API steel with :;4 in (i.d.). Viscosity was obtained from drop pressure data. The power law adequately adjusted emulsions containing several oil contents. Emulsions viscosity was found to. be up to 100 times lower tIutn the oil viscosityat 500 S-I and drop pressure in the emulsion flow was 20 times lower than q,il monophasic flow. In summary, all of these measurements confirm the viability of these emulsions for use in transportation of heavy crude oils, induding their lift and transportation in conventional pipelines.DoutoradoEngenharia de ProcessosDoutor em Engenharia Química[s.n.]Loh, Watson, 1965-Bannwart, Antonio Carlos, 1955-Mohamed, Rahoma Sadeg, 1951-2004Santana, Cesar CostapintoRibeiro, Geraldo Afonso Spinelli MartinsZaniquelli, Maria Elisabete DarbelloD'Avila, Marcos AkiraUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSantos, Ronaldo Gonçalves dos20072007-09-10T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf164 f. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605176SANTOS, Ronaldo Gonçalves dos. Formulação e propriedades reologicas e coloidais de emulsões oleo em agua para aplicação em processos de escoamento de oleos pesados. 2007. 164 f. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605176. Acesso em: 2 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/402993porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T04:54:47Zoai::402993Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T04:54:47Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Formulação e propriedades reologicas e coloidais de emulsões oleo em agua para aplicação em processos de escoamento de oleos pesados
Formulation, rheology and colloidal properties of oil-in-water emulsion for transportation of heavy crude oil
title Formulação e propriedades reologicas e coloidais de emulsões oleo em agua para aplicação em processos de escoamento de oleos pesados
spellingShingle Formulação e propriedades reologicas e coloidais de emulsões oleo em agua para aplicação em processos de escoamento de oleos pesados
Santos, Ronaldo Gonçalves dos
Emulsões
Petroleo - Transporte
Escoamento bifásico
Agentes ativos de superfícies
Coloides
Reologia
Estabilidade
Emulsions
Petroleum - Transportation
Two-phase flow
Surface active agents
Colloids
Rheology
Heavy oil transport
Stability
title_short Formulação e propriedades reologicas e coloidais de emulsões oleo em agua para aplicação em processos de escoamento de oleos pesados
title_full Formulação e propriedades reologicas e coloidais de emulsões oleo em agua para aplicação em processos de escoamento de oleos pesados
title_fullStr Formulação e propriedades reologicas e coloidais de emulsões oleo em agua para aplicação em processos de escoamento de oleos pesados
title_full_unstemmed Formulação e propriedades reologicas e coloidais de emulsões oleo em agua para aplicação em processos de escoamento de oleos pesados
title_sort Formulação e propriedades reologicas e coloidais de emulsões oleo em agua para aplicação em processos de escoamento de oleos pesados
author Santos, Ronaldo Gonçalves dos
author_facet Santos, Ronaldo Gonçalves dos
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Loh, Watson, 1965-
Bannwart, Antonio Carlos, 1955-
Mohamed, Rahoma Sadeg, 1951-2004
Santana, Cesar Costapinto
Ribeiro, Geraldo Afonso Spinelli Martins
Zaniquelli, Maria Elisabete Darbello
D'Avila, Marcos Akira
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Santos, Ronaldo Gonçalves dos
dc.subject.por.fl_str_mv Emulsões
Petroleo - Transporte
Escoamento bifásico
Agentes ativos de superfícies
Coloides
Reologia
Estabilidade
Emulsions
Petroleum - Transportation
Two-phase flow
Surface active agents
Colloids
Rheology
Heavy oil transport
Stability
topic Emulsões
Petroleo - Transporte
Escoamento bifásico
Agentes ativos de superfícies
Coloides
Reologia
Estabilidade
Emulsions
Petroleum - Transportation
Two-phase flow
Surface active agents
Colloids
Rheology
Heavy oil transport
Stability
description Orientadores: Watson Loh, Antonio Carlos Bannwart
publishDate 2007
dc.date.none.fl_str_mv 2007
2007-09-10T00:00:00Z
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.uri.fl_str_mv (Broch.)
https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605176
SANTOS, Ronaldo Gonçalves dos. Formulação e propriedades reologicas e coloidais de emulsões oleo em agua para aplicação em processos de escoamento de oleos pesados. 2007. 164 f. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605176. Acesso em: 2 set. 2024.
identifier_str_mv (Broch.)
SANTOS, Ronaldo Gonçalves dos. Formulação e propriedades reologicas e coloidais de emulsões oleo em agua para aplicação em processos de escoamento de oleos pesados. 2007. 164 f. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605176. Acesso em: 2 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605176
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/402993
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
164 f. : il.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809188968015593472

Registros relacionados