Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/51325| Tipo: | Dissertação |
| Título : | Avaliação de aditivos baseados em óleo de mamona como desemulsificantes de emulsões tipo água em óleo |
| Autor : | Alves, Raíssa Sales |
| Tutor: | Sant'Ana, Hosiberto Batista de |
| Co-asesor: | Feitosa, Filipe Xavier |
| Palabras clave : | Engenharia química;Mamona;Chemical demulsification;Castor oil;Interfacial tension |
| Fecha de publicación : | 2020 |
| Citación : | ALVES, R. S. Avaliação de aditivos baseados em óleo de mamona como desemulsificantes de emulsões tipo água em óleo. 2020. 99 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2020. |
| Resumen en portugués brasileño: | A indústria petrolífera tem encontrado uma série de dificuldades associadas à garantia de escoamento de fluidos, como por exemplo a formação de emulsões estáveis do tipo água em óleo. Os sistemas emulsionados representam problemas no transporte, manipulação e processamento do petróleo, visto que há um aumento na viscosidade do fluido, uma elevação de gastos energéticos no processamento e a coprodução indesejada de água. Estes problemas podem ser mitigados pelo uso de aditivos sintéticos, compostos interfacialmente ativos e por vezes de natureza polimérica, que favorecem a separação de fases por um processo de desemulsificação química. Neste trabalho, modificações químicas no óleo de mamona foram realizadas com o intuído de desenvolver duas classes de surfactantes de atuação desemulsificante, os maleatos de óleo de mamona (MACO) e os copolímeros de maleato de óleo de mamona e estireno (MACO-St). Todos os aditivos sintetizados foram caracterizados segundo espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, cromatografia de permeação em gel e estabilidade térmica. Cinco MACO e três MACO-St foram avaliados quanto a sua capacidade desemulsificante em concentrações de 100 a 5000 ppm. Para tal, foram selecionadas duas amostras de petróleos nacionais, denominadas P1 e P2. Para a formulação de emulsões água-óleo na proporção 30:70 (% volume), soluções salinas de cloreto de sódio foram utilizadas em concentrações específicas condizentes com a natureza dos óleos, de 60 g/L para P1 e 240 g/L para P2. Emulsões foram formuladas visando sua estabilidade por um período de 2 horas e diâmetro médio de gota fixada em 10 µm. O método bottle test avaliou a separabilidade visual de fases por 2 horas à 60 °C e pressão atmosférica. Todas as amostras foram centrifugadas para separação total de água livre. Análises de tensão interfacial ocorreram nas mesmas condições de bottle test e seus resultados foram correlacionados a difusividade do aditivo segundo a equação de Ward e Tordai. Os resultados mostram que a classe MACO exibiu melhor comportamento desemulsificante, destacando-se o aditivo MACO 5 com melhor performance para ambos os petróleos (90% de separabilidade). Os copolímeros R2 e R3 apresentaram um processo de inversão na desemulsificação a elevadas concentrações. Todo comportamento visual foi relacionado a atividade interfacial, onde todos os aditivos reduziram a tensão interfacial água-óleo. Coeficientes de transporte por aproximação assintótica em tempos longos foram calculados, e corroboraram com os comportamentos desemulsificantes observados. |
| Abstract: | The petroleum industry has encountered a number of difficulties associated with flow assurance, such as formation of stable water-in-oil emulsions. Emulsified systems represent problems in oil transportation, handling and processing, as there is an increase in fluid viscosity, an elevation of energy expenditure in processing and unwanted water coproduction. These problems could be mitigated by use of synthetic additives, interfacial active compounds and sometimes polymeric in nature, that favor phase separation by a chemical demulsification process. In this work, chemical modifications to castor oil were made in order to develop two classes of demulsifying surfactants, castor oil maleate (MACO) and castor oil maleate and styrene copolymers (MACO-St). All synthesized additives were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, gel permeation chromatography and thermal stability. Five MACO and three MACO-St were evaluated for their demulsifying capacity at concentrations of 100 to 5000 ppm. For this, two samples of national oils, named P1 and P2, were selected. For water-oil emulsions formulation in 30:70 ratio (% by volume), sodium chloride solutions were used at specific concentrations consistent with the nature of oils, from 60 g/L to P1 and 240 g/L to P2. Emulsions were formulated aiming at their stability for a period of 2 hours and average drop diameter set at 10 µm. Bottle test method evaluated the visual phase separability for 2 hours at 60 °C and atmospheric pressure. All samples were centrifuged for total free water separation. Interfacial tension analyzes were performed under the same bottle test conditions and their data were correlated to additive diffusivity by Ward and Tordai equation. The results show that the MACO class exhibited better demulsifying behavior, highlighting the best performing to MACO 5 additive for both oils (90% separability). Copolymers R2 and R3 showed an inversion process in the demulsification at high concentrations. All visual behavior was related to interfacial activity, where all additives reduced water-oil interfacial tension. Long-time asymptotic approximation to transport coefficients were calculated and corroborated the observed demulsifying behaviors. |
| URI : | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/51325 |
| Aparece en las colecciones: | DEQ - Dissertações defendidas na UFC |
Ficheros en este ítem:
| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| 2020_dis_rsalves.pdf | 4,31 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Los ítems de DSpace están protegidos por copyright, con todos los derechos reservados, a menos que se indique lo contrario.