Estudo dos interferentes na determinação do número de acidez total (NAT) em petróleo
| dc.contributor.advisor1 | Santos, Maria de Fatima Pereira dos | |
| dc.contributor.advisor1ID | https://orcid.org/000000016165003X | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0376041929696875 | |
| dc.contributor.author | Fernandes, Hayane Amorim | |
| dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0000-0002-6773-0847 | |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/1007296760540805 | |
| dc.contributor.referee1 | Vicente, Maristela de Araujo | |
| dc.contributor.referee1ID | https://orcid.org/0000000225752386 | |
| dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1832685910267156 | |
| dc.contributor.referee2 | Flores, Érico Marlon de Moraes | |
| dc.contributor.referee2ID | https://orcid.org/0000-0001-9785-2477 | |
| dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/7167629055579212 | |
| dc.date.accessioned | 2024-05-30T00:50:04Z | |
| dc.date.available | 2024-05-30T00:50:04Z | |
| dc.date.issued | 2020-04-03 | |
| dc.description.abstract | The standard method for determination of the total acid number (TAN) crude oil is the ASTM D664, which uses potentiometric titration in non-aqueous solvents. In this paper, the interference of the salts NaCl, CaCl 2 , MgCl 2 , and SrCl 2 , in the TAN determination method, was evaluated and quantified. The interference of the salts in the titration solvent (test blank), and in two samples of crude oil, classified as light and extra-heavy oil, was evaluated. Salt was added in the titration solvent (test blank) of the ASTM D664 method individually and mixed. For the crude oil samples, it was evaluated the mixed effect of the salts. Salt was added to the titration solvent and crude oil samples in proportions simulating brine compositions of the pre-salt (76% NaCl, 14% CaCl MgCl 2 and 3% SrCl 2 ) and post-salt (70% % NaCl, 10% CaCl 2 , 7% 2 and 20% MgCl ) oil reservoirs. When added individually to the titration solvent, it was observed that the presence of NaCl in up to 8000 mg.kg 2-1 the presence of 50 mg.kg-1 does not affect TAN. For the remaining salts, of salt in the titration solvent was enough to overestimate the value of TAN. Among the evaluated salts, MgCl 2 and CaCl 2 are responsible for the largest interference in TAN. The increase in TAN due to the presence of SrCl is less pronounced, approximately 1.3 times. The interference of salts in TAN is ranked in the following order MgCl 2 > CaCl 2 >> SrCl 2 2 ; the presence of these salts can increase the TAN value by up to 9.59 mg KOH/g, 5.77 mg of KOH/g, and 0.22 mg KOH/g, respectively. Additionally, it was observed that the presence of salts in the titration solvent (test blank) in the pre-salt and post-salt proportions overestimates the TAN value by up to 1.68 mg KOH/g and 2.7 mg KOH/g, respectively. Similar behavior was observed in crude oil, the presence of the mixture of salts CaCl 2 , MgCl 2 , in both light and extra-heavy oil samples, overestimates the NAT value by up to 1.62 mg KOH/g, and 2.19 mg KOH/g for the pre-salt and post-salt proportions, respectively. , and SrCl 2 solvent, it was noted the formation of a precipitate when the salts CaCl 2 , MgCl 2 , and SrCl 2 were present, which suggests an interaction mechanism between the titrant and alkaline earth metals. To better understand the influence of the alkaline earth metals in the potentiometric titration, the precipitates formed during the were characterized using gravimetry, X-ray powder diffraction, thermogravimetry, Scanning Electron Microscopy with Energy Dispersive Spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, chromatography, and potentiometry. Using the techniques cited above, the precipitate was characterized; the compounds KCl, magnesium, and calcium hydroxide were identified. It was not possible to identify strontium hydroxide; it was identified that the precipitate, formed when SrCl 2 was present, was composed mainly of the SrCl titration started, which explains why Sr(OH) 2 2 deposited before the was not identified. The identification of KCl and hydroxides in the precipitates suggests that the reaction mechanism responsible for the increase in TAN is the reaction between alcoholic KOH and the salts CaCl 2 , MgCl hydroxides. 2 and SrCl 2 salts forming calcium, magnesium and strontium. | |
| dc.description.resumo | O método para determinação do número de acidez total (NAT) em petróleos, que utiliza a titulação potenciométrica em meio não aquoso, tem como referência a norma ASTM D664. Neste trabalho foi avaliado e quantificado a interferência dos sais NaCl, CaCl2, MgCl2 e SrCl2 na determinação do número de acidez total (NAT) por potenciometria. Foi avaliada a interferência dos sais no solvente de titulação (branco do ensaio) e em duas amostras de petróleos com classificação de óleo leve e pesado. Foram feitas fortificações dos sais no solvente de titulação (branco do ensaio) do método ASTM D664 individualmente e combinados. Para as amostras de petróleo foi avaliado o efeito combinados dos sais. O solvente de titulação e as amostras de petróleo foram fortificadas com sais combinados em proporções simulando águas de formação de campos do pré-sal (76% NaCl, 14% CaCl2, 7% MgCl2 e 3% SrCl2) e do pós-sal (70% NaCl, 10% CaCl2 e 20% MgCl2). Na fortificação de sais individual foi observado que a presença de NaCl em até 8000 mg.kg-1 não altera o valor de NAT. Para os demais sais, foi observado a presença de 50 mg.kg-1 de sal no solvente de titulação é suficiente para superestimar o valor do NAT. Entre os sais estudados, os que causam maior interferência no valor de NAT são o MgCl2 e CaCl2. No caso de SrCl2 o aumento é menos acentuado, aproximadamente 1,3 vezes. Foi observado que interferência dos sais na determinação de NAT pode ser classificada na seguinte ordem MgCl2 > CaCl2 >> SrCl2, sendo que a presença destes sais pode aumentar o valor de NAT em até 9,59 mg KOH/g, 5,77 mg de KOH/g, e 0,22 mg KOH/g, respectivamente. Assim como nas fortificações com os sais individuais, foi observado que a presença dos sais nas proporções pré-sal e pós-sal no solvente de titulação (branco do ensaio) superestima o valor de NAT, em até 1,68 mg KOH/g e 2,87 mg KOH/g, respectivamente. Um comportamento similar foi observado em petróleo, a presença dos sais combinados CaCl2, MgCl2 e SrCl2, em ambas amostras de petróleo leve e pesado, superestima o valor de NAT em até 1,62 mg KOH/g e 2,19 mg KOH/g para as proporções pré-sal e pós-sal, respectivamente. Durante a titulação do branco do ensaio fortificado com os sais MgCl2, CaCl2 e SrCl2 foi observada a formação de um precipitado. O que sugere um mecanismo de interação entre o titulante do método ASTM D664 e os metais alcalinos terrosos que viabiliza interferência nos resultados de NAT. Com objetivo de melhor entender a influência dos metais alcalinos terrosos na titulação potenciométrica do branco do ensaio, os precipitados formados durante as titulações foram caracterizados. As técnicas de caracterização utilizadas foram gravimetria, difração de raios-X, análise termogravimétrica, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de raios-X por EDS utilizando microscopia eletrônica de varredura (MEV-EDS), cromatografia de íons e potenciometria. Utilizando as técnicas mencionadas foi possível caracterizar os precipitados, foi identificada a formação de KCl e dos hidróxidos de magnésio e cálcio. Não foi possível identificar o hidróxido de estrôncio; foi identificado que grande parte do precipitado da fortificação com SrCl 2 era composto pelo SrCl início da titulação, o que explica a não identificação do Sr(OH) 2 2 depositado antes do . A identificação do KCl e dos hidróxidos nos precipitados indica que o mecanismo de reação responsável pelo aumento no NAT é a reação entre o KOH alcoólico e os sais CaCl 2 , MgCl 2 formando os hidróxidos de cálcio, magnésio e estrôncio. e SrCl 2. | |
| dc.description.sponsorship | Fundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.format | Text | |
| dc.identifier.uri | https://dspace5.ufes.br/handle/10/15171 | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal do Espírito Santo | |
| dc.publisher.country | BR | |
| dc.publisher.course | Mestrado em Energia | |
| dc.publisher.department | Centro Universitário Norte do Espírito Santo | |
| dc.publisher.initials | UFES | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Energia | |
| dc.rights | open access | |
| dc.subject | Número de acidez total (NAT | |
| dc.subject | ASTM D664 | |
| dc.subject | Solventes não aquosos | |
| dc.subject.br-rjbn | subject.br-rjbn | |
| dc.subject.cnpq | Engenharia/Tecnologia/Gestão | |
| dc.title | Estudo dos interferentes na determinação do número de acidez total (NAT) em petróleo | |
| dc.type | masterThesis |
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