Investigação da influência das características físico-químicas e reológicas de petróleos na quebra de emulsões no processo de dessalgação eletrostático : Investigation of the influence of physicochemical and rheological characteristics for crude oil emulsion breaking in the electrostatic desalting process

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Bahú, Juliana Otávia, 1990-
Data de Publicação: 2021
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/20.500.12733/15306
Resumo: Orientadores: Rubens Maciel Filho, Maria Ingrid Rocha Barbosa Schiavon
id UNICAMP-30_2fb36303d1e40fdc9697f5157436cad9
oai_identifier_str oai::1374276
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Investigação da influência das características físico-químicas e reológicas de petróleos na quebra de emulsões no processo de dessalgação eletrostático : Investigation of the influence of physicochemical and rheological characteristics for crude oil emulsion breaking in the electrostatic desalting processInvestigation of the influence of physicochemical and rheological characteristics for crude oil emulsion breaking in the electrostatic desalting processCaracterizaçãoEmulsõesEstabilidadePetróleoReologiaCharacterizationEmulsionsPetroleumRheologyStabilityOrientadores: Rubens Maciel Filho, Maria Ingrid Rocha Barbosa SchiavonTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuímicaResumo: As emulsões são comuns na indústria petrolífera, estando presente nas etapas de extração e produção. Sua formação ocorre pelo contato da salmoura com o petróleo cru sob intenso fluxo. A presença de água emulsionada (gotas dispersas com ? ? 50 µm) no petróleo cru pode trazer consequências que impactam negativamente nos processos de exploração, transporte e refino, como: encarece o seu transporte, requer mais energia para aquecimento, gera risco de corrosão nos equipamentos de exploração, tratamento e refino. Além disso, o petróleo cru apresenta sais e sedimentos que necessitam ser removidos da sua matriz para os processos posteriores de craqueamento e refino, uma vez que estes componentes causam corrosão e incrustação dos equipamentos das unidades de tratamento primário do petróleo, bem como das torres de destilação, e podem envenenar o catalisador na etapa de craqueamento. Para evitar que esses problemas ocorram, entre outros, a desidratação/dessalgação do petróleo cru é uma estratégia adotada a fim de se atingir os valores mínimos de água, sais e sedimentos exigidos para que o petróleo cru possa ser submetido ao processo de refino, sendo a quebra da emulsão um processo de separação de fases dos petróleos. Contudo, a quebra da emulsão é influenciada por diversos fatores que afetam a estabilidade do petróleo cru (emulsão A/O), como viscosidade, teores de água, sais, sedimentos, surfactantes naturais, entre outros. Diante dessa perspectiva, essa pesquisa investigou a influência das características físico-químicas de petróleos na quebra de emulsões no processo de dessalgação eletrostática. Para tanto, foram avaliadas a estabilidade de petróleos crus perante ação da gravidade (bottle test), cisalhamento (reologia) e campo elétrico (dessalgador eletrostático), frente a ação de desemulsificantes. Os comparativos das técnicas gravitacional e reológica permitiram afirmar que as análises de varredura de tensão de cisalhamento são úteis para a avaliação do desempenho de desemulsificantes na quebra da emulsão. Tais estudos permitiram a identificação de parâmetros adequados de temperatura (~60º C), quantidade (500 ppm) e tipo de desemulsificante para a eficiente separação de fases do petróleo cru em unidade de tratamento eletrostático a temperaturas amenas e sem o uso de água de lavagem. As caracterizações físico-químicas e reológicas dos petróleos crus permitiram esclarecer alguns pontos do comportamento desses petróleos perante a estabilidade coloidal, bem como se compreender a influência dessas impurezas nas propriedades dos petróleos. As condições experimentais de partida o uso do sistema de dessalgação eletrostático a partir dos estudos de estabilidade gravitacional e reológico permitiram ajustar adequadamente o processamento para se atingir os valores mínimos de impurezas do petróleo dessalgado exigidos pela ANP (Agência Nacional de Petróleo) (água: < 1% m/m, sais: < 285 mg/L, sedimentos: < 0,1% m/m)Abstract: Emulsions are common in the oil industry, being present in the extraction and production stages. Its formation occurs with the contact of brine and crude oil under intense flow. The presence of emulsified water (dispersed droplet size, ? ? 50 µm) in crude oil can negatively impact on exploration, transportation, and refining processes, such as: it makes transportation more expensive, requires more energy for heating, creates a risk of equipment’s corrosion (exploration, treatment, and refining). In addition, crude oil has salts and sediments that need to be removed from itself for subsequent cracking and refining processes, since these components cause corrosion and encrustation of the primary oil treatment unit equipment, as well as the distillation towers, and catalyst poisoning in the cracking step. To prevent these problems, among others, the dehydration/desalting of crude oils is a strategy adopted to reach minimum values of water, salts and sediments required in the refineries for the subsequent refining process, with the emulsion breaking being a phase separation process of the crude oil. However, the emulsion breaking is influenced by several factors that affect the stability of crude oil (W/O emulsion), such as viscosity, contents of water, salt, sediment, natural surfactant, among others. Given this perspective, this research investigated the stability of crude oils under the action of gravity (bottle test), shear (rheology), and electric field (electrostatic desalting unit), under demulsifiers action. The comparisons of gravitational and rheological techniques concluded that the shear stress sweep analyzes is useful for the performance evaluation of demulsifiers in the emulsion breaking. Such studies allowed the identification of adequate parameters such as temperature (~ 60º C), demulsifier quantity (500 ppm) and type for efficient crude oil phase separation in an electrostatic unit at mild temperature and without use of washing water. The physicochemical and rheological characterizations of crude oils clarified some colloidal stability behavior of these oils to understand the influence of these impurities on the oils’ properties. The starting experimental conditions used in the electrostatic desalting system were based on the stability studies (gravitational and rheological), that allowed to properly adjust the process to achieve the minimum values of impurities in the desalted petroleum required by the ANP (National Petroleum Agency) (water: < 1% w/w, salts: < 285 mg/L, sediments: < 0.1% w/w)DoutoradoEngenharia QuímicaDoutora em Engenharia QuímicaFuncamp5291[s.n.]Maciel Filho, Rubens, 1958-Schiavon, Maria Ingrid Rocha Barbosa, 1980-Winter, AlessandraBlini, Erika Tomie KoroishiLodi, LeandroSabino, Andrea KomesuUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASBahú, Juliana Otávia, 1990-20212021-10-26T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (223 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/15306BAHÚ, Juliana Otávia. Investigação da influência das características físico-químicas e reológicas de petróleos na quebra de emulsões no processo de dessalgação eletrostático: Investigation of the influence of physicochemical and rheological characteristics for crude oil emulsion breaking in the electrostatic desalting process. 2021. 1 recurso online (223 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/15306. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1374276porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-02-19T10:31:28Zoai::1374276Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2024-02-19T10:31:28Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Investigação da influência das características físico-químicas e reológicas de petróleos na quebra de emulsões no processo de dessalgação eletrostático : Investigation of the influence of physicochemical and rheological characteristics for crude oil emulsion breaking in the electrostatic desalting process
Investigation of the influence of physicochemical and rheological characteristics for crude oil emulsion breaking in the electrostatic desalting process
title Investigação da influência das características físico-químicas e reológicas de petróleos na quebra de emulsões no processo de dessalgação eletrostático : Investigation of the influence of physicochemical and rheological characteristics for crude oil emulsion breaking in the electrostatic desalting process
spellingShingle Investigação da influência das características físico-químicas e reológicas de petróleos na quebra de emulsões no processo de dessalgação eletrostático : Investigation of the influence of physicochemical and rheological characteristics for crude oil emulsion breaking in the electrostatic desalting process
Bahú, Juliana Otávia, 1990-
Caracterização
Emulsões
Estabilidade
Petróleo
Reologia
Characterization
Emulsions
Petroleum
Rheology
Stability
title_short Investigação da influência das características físico-químicas e reológicas de petróleos na quebra de emulsões no processo de dessalgação eletrostático : Investigation of the influence of physicochemical and rheological characteristics for crude oil emulsion breaking in the electrostatic desalting process
title_full Investigação da influência das características físico-químicas e reológicas de petróleos na quebra de emulsões no processo de dessalgação eletrostático : Investigation of the influence of physicochemical and rheological characteristics for crude oil emulsion breaking in the electrostatic desalting process
title_fullStr Investigação da influência das características físico-químicas e reológicas de petróleos na quebra de emulsões no processo de dessalgação eletrostático : Investigation of the influence of physicochemical and rheological characteristics for crude oil emulsion breaking in the electrostatic desalting process
title_full_unstemmed Investigação da influência das características físico-químicas e reológicas de petróleos na quebra de emulsões no processo de dessalgação eletrostático : Investigation of the influence of physicochemical and rheological characteristics for crude oil emulsion breaking in the electrostatic desalting process
title_sort Investigação da influência das características físico-químicas e reológicas de petróleos na quebra de emulsões no processo de dessalgação eletrostático : Investigation of the influence of physicochemical and rheological characteristics for crude oil emulsion breaking in the electrostatic desalting process
author Bahú, Juliana Otávia, 1990-
author_facet Bahú, Juliana Otávia, 1990-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Maciel Filho, Rubens, 1958-
Schiavon, Maria Ingrid Rocha Barbosa, 1980-
Winter, Alessandra
Blini, Erika Tomie Koroishi
Lodi, Leandro
Sabino, Andrea Komesu
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 Bahú, Juliana Otávia, 1990-
dc.subject.por.fl_str_mv Caracterização
Emulsões
Estabilidade
Petróleo
Reologia
Characterization
Emulsions
Petroleum
Rheology
Stability
topic Caracterização
Emulsões
Estabilidade
Petróleo
Reologia
Characterization
Emulsions
Petroleum
Rheology
Stability
description Orientadores: Rubens Maciel Filho, Maria Ingrid Rocha Barbosa Schiavon
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021
2021-10-26T00:00:00Z
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 https://hdl.handle.net/20.500.12733/15306
BAHÚ, Juliana Otávia. Investigação da influência das características físico-químicas e reológicas de petróleos na quebra de emulsões no processo de dessalgação eletrostático: Investigation of the influence of physicochemical and rheological characteristics for crude oil emulsion breaking in the electrostatic desalting process. 2021. 1 recurso online (223 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/15306. Acesso em: 3 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/15306
identifier_str_mv BAHÚ, Juliana Otávia. Investigação da influência das características físico-químicas e reológicas de petróleos na quebra de emulsões no processo de dessalgação eletrostático: Investigation of the influence of physicochemical and rheological characteristics for crude oil emulsion breaking in the electrostatic desalting process. 2021. 1 recurso online (223 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/15306. Acesso em: 3 set. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1374276
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
1 recurso online (223 p.) : il., digital, arquivo PDF.
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_ 1809189194854039552

Registros relacionados