Estudos dos efeitos intrínsecos e extrínsecos na estabilidade de emulsões do tipo A/O de petróleo pesado

dc.contributor.advisor1Castro, Eustaquio Vinicius Ribeiro de
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-7888-8076
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1055263403980509
dc.contributor.authorSilva, Mayara da
dc.contributor.referee1Motta, Marcus Vinicius Lisboa
dc.contributor.referee2Barbosa, Lucio Leonel
dc.contributor.referee3Filgueiras, Paulo Roberto
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000000326171601
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/1907915547207861
dc.contributor.referee4Cunha Neto, Álvaro
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/7448379486432052
dc.date.accessioned2024-05-30T00:54:03Z
dc.date.available2024-05-30T00:54:03Z
dc.date.issued2022-08-25
dc.description.abstractThe present thesis proposes to evaluate the intrinsic and extrinsic factors that affect the stability of heavy oil W/O emulsions. For this, W/O emulsions were first prepared by adding 0.1 to 30% w/v of aqueous phase containing deionized, formation water and saturated saline solutions. The factors evaluated were: characteristics of the aqueous phase (such as pH, conductivity and ionic strength), gravitational separation, temperature, droplet size distribution (DSD), acidity and interfacial tension. In a second step, W/O emulsions with 10% w/v of aqueous phase were prepared for pressure tests at 1.0∙106 Pa for 24 hours with carbon dioxide (CO2) and nitrogen (N2) gases. The results showed that emulsions prepared with some salts of acid pH and high ionic strength showed kinetic instability with aqueous phase separation after a certain time, while the others remained stable for 30 days and even when subjected to maximum heating of 80 °C. Regarding the average DSD, emulsions with acid pH salts showed higher values and the lowest values occurred in emulsions with deionized water. The acidity was altered in relation to the dehydrated oil, mainly in the presence of acid and basic pH salts. The interfacial tension of the dehydrated oil increased in the presence of salts, especially those with acidic pH and high ionic strength. In saline medium and basic pH, there was a considerable reduction in the value of the interfacial tension. In general, pressurization with the different gases had little effect on emulsion properties such as gravitational stability, average DSD and interfacial tension when compared to the previous results (no pressure). However, deformation was observed in the interfacial film of some drops in emulsions with salts of basic pH. After pressurization with CO2, the acidity of the emulsions with calcium chloride, carbonate and sodium bicarbonate increased, indicating that the gas may have chemically interacted with the aqueous phase of these samples. The interfacial tension of oil after pressurization and different types of aqueous phase was not significantly altered, except at the interface between oil pressurized with CO2 and deionized water. Water phase properties such as pH, ionic strength, ionic radius of the cation and valence are important in the study of saline petroleum emulsions. Pressurization did not change the stability of the emulsions, however chemical interactions with the gases occurred
dc.description.resumoO presente trabalho propõe avaliar os fatores intrínsecos e extrínsecos que afetam a estabilidade das emulsões A/O de petróleo pesado. Para isso, primeiramente foram preparadas emulsões A/O pela adição de 0,1 a 30% m/v de fase aquosa contendo água deionizada, água de formação e soluções salinas saturadas. Os parâmetros avaliados foram: características da fase aquosa (pH, condutividade e força iônica), separação gravitacional, temperatura, distribuição do tamanho de gotas (DTG), acidez e tensão interfacial. Em um segundo momento, emulsões A/O com 10% m/v de fase aquosa foram preparadas para testes de pressão a 1,0∙106 Pa por 24 horas com gases dióxido de carbono (CO2) e nitrogênio (N2). Os resultados mostraram que emulsões preparadas com alguns sais de pH ácido e elevada força iônica apresentaram instabilidade cinética com separação de fase aquosa após certo tempo, enquanto as demais permaneceram estáveis por 30 dias e mesmo quando submetidas ao aquecimento máximo de 80 °C. Em relação à média da DTG, emulsões com sais de pH ácido apresentaram maiores valores e os menores ocorreram em emulsões com água deionizada. A acidez foi alterada em relação ao óleo desidratado, principalmente na presença dos sais de pH ácido e básico. A tensão interfacial do óleo desidratado aumentou na presença dos sais, principalmente aqueles com pH ácido e elevada força iônica. Em meio salino e pH básico ocorreu uma redução considerável do valor da tensão interfacial. Em geral, a pressurização com os diferentes gases teve pouco efeito nas propriedades das emulsões como estabilidade gravitacional, média da DTG e tensão interfacial quando comparada aos resultados anteriores (sem pressão). Entretanto, foi observado deformação no filme interfacial de algumas gotas em emulsões com sais de pH básico. Após pressurização com CO2 a acidez das emulsões com cloreto de cálcio, carbonato e bicarbonato de sódio aumentaram indicando que o gás pode ter interagido quimicamente com a fase aquosa dessas amostras. A tensão interfacial do petróleo após pressurização e diferentes tipos de fase aquosa não foi alterada significativamente, exceto na interface entre o óleo pressurizado com CO2 e água deionizada. Propriedades da fase aquosa como pH, força iônica, raio iônico do cátion e valência são importantes no estudo das emulsões salinas de petróleo. A pressurização não alterou a estabilidade das emulsões, entretanto ocorreram interações químicas com os gases
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Espírito Santo (FAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/16210
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Química
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Exatas
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química
dc.rightsopen access
dc.subjectEstabilidade
dc.subjectSalinidade
dc.subjectPressão
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqQuímica
dc.titleEstudos dos efeitos intrínsecos e extrínsecos na estabilidade de emulsões do tipo A/O de petróleo pesado
dc.title.alternativeStudies of intrinsic and extrinsic effects on the stability of W/O emulsions of heavy oil
dc.typedoctoralThesis

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