Influência sinergética das frações das frações SARA na formação de agregados de asfaltenos
Carregando...
Arquivos
Citações na Scopus
Tipo de produção
Dissertação
Data
2024
Autores
Costa, Gabriel Medeiros do Nascimento
Orientador
Santos, Ronaldo Gonçalves dos
Periódico
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Citação
COSTA, Gabriel Medeiros do Nascimento. Influência sinergética das frações das frações SARA na formação de agregados de asfaltenos. 2024. 96 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química ) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2024. Disponível em: https://doi.org/10.31414/EQ.2024.D.131725.
Texto completo (DOI)
Palavras-chave
Asfaltenos,Ciência das interfaces,Interações intermoleculares
Resumo
A fração asfaltenos representa as moléculas do óleo bruto de maior massa molar,
polaridade e atividade interfacial. Asfaltenos dificultam e encarecem os processos
petroquímicos devido à diminuição da produtividade e necessidade de manutenções causadas
pela sua facilidade de agregação e adsorção em paredes sólidas. Maltenos, que representam o
restante do óleo após a extração dos asfaltenos, influenciam no processo agregativo, mas não
apresentam estudos suficientes para elucidar as suas interações com asfaltenos de forma clara.
O presente trabalho descreve a influência das interações asfaltenos asfaltenos,
asfaltenos maltenos e maltenosmaltenos no processo agregativo de asfaltenos. Em específico, o estudo descreve a influência dos maltenos na concentração de agregação crítica (CAC), na reologia
de gotas pulsantes e em filmes de monocamadas de asfaltenos. Gotas de soluções asfaltenomaltenos foram submetidas a ensaios de tensiometria. Filmes de monocamadas de asfaltenosmaltenos foram submetidos a ensaios na cuba de Lagmuir . Os resultados demonstraram que o aumentar da proporção mássica de maltenos causa um acréscimo na CAC, chegando a valores de 0,0526g/L, postergando o processo agregativo dos asfaltenos, além de diminuírem o
módulo de elasticidade de gotas pulsantes. Percebe se que com o acréscimo de maltenos, nas
soluções estudadas, diminuise drasticamente o caráter elástico da interface, formando filmes
menos rígidos apresentando uma reologia que desfavorece a agregação e facilita o fluxo de
matéria. Ensaios de tensiometria com gotas estáticas e ensaios oscilatórios na cuba de
Lagmuir mostram uma transição crítica entre as frações mássicas de asfaltenos igual a 0,4 e
0,6, interferindo na taxa de decaimento da CAC e na taxa de aumento módulo de elasticidade
com o aumento da quantidade de maltenos na solução. Concluise
com este trabalho a comprovação da importância dos maltenos na solubilidade dos asfaltenos em óleo bruto, postergando o processo agregativo para concentrações maiores, tendendo a estabilização do módulo de elasticidade e sua parcela elástica mesmo em frequências de oscilação altas. Este trabalho representa grandes avanços na área petroquímica com o incentivo ao foco nos
estudos dos malteno no processo agregativo de asfaltenos, não somente na construção de
novos modelos agregativos, mas também no desenvolvimento de soluções para esse problema
como, por exemplo, elaboração de inibidores agregativos ou de depósitos e aditivos para
melhorar o fluxo de matéria
The asphaltene fraction comprises crude oil molecules with higher molar mass, polarity, and interfacial activity. The presence of asphaltenes poses challenges and increases costs in petrochemical processes due to reduced productivity and the frequent maintenance required, stemming from their propensity to aggregate and adsorb on solid surfaces. Conversely, maltenes, constituting the remaining part of the oil after asphaltene removal, influence the aggregative process, although there is a lack of sufficient studies to elucidate their interactions with asphaltenes comprehensively. This study describes the influences of asphalteneasphaltene, asphaltenemaltene, and maltenemaltene interactions on the aggregative process of asphaltenes. Specifically, the study addresses the influence of maltenes on critical aggregation concentration (CAC), the rheology of pulsating drops, and monolayer films of asphaltenes. Drops from asphaltenemaltene solutions underwent tensiometry tests, while monolayer films of asphaltenemaltene were tested in the Langmuir trough. Results indicate that an increase in the mass ratio of maltenes leads to a rise in CAC, reaching values of 0.0526g/L, thereby delaying the asphaltene aggregative process. Additionally, there is a decrease in the elasticity modulus of pulsating drops. The addition of maltenes in the studied solutions results in less rigid films with rheology that discourages aggregation and facilitates material flow. Tensiometry tests with static drops and oscillatory tests in the Langmuir trough reveal a critical transition between mass fractions of asphaltenes occurring at values of 0.4 and 0.6. This transition influences the rate of CAC decay and the rate of elasticity modulus increase with the rising amount of maltenes in the solution. This work confirms the importance of maltenes in the solubility of asphaltenes in crude oil, delaying the aggregative process for higher concentrations. Furthermore, it suggests the stabilization of the elasticity modulus and its elastic portion, even at elevated oscillation frequencies. The study represents significant advances in the petrochemical field, encouraging focus on maltene studies in the asphaltene aggregative process, not only in constructing new aggregative models but also in developing solutions for this issue, such as the formulation of aggregative or deposit inhibitors and additives to enhance material flow
The asphaltene fraction comprises crude oil molecules with higher molar mass, polarity, and interfacial activity. The presence of asphaltenes poses challenges and increases costs in petrochemical processes due to reduced productivity and the frequent maintenance required, stemming from their propensity to aggregate and adsorb on solid surfaces. Conversely, maltenes, constituting the remaining part of the oil after asphaltene removal, influence the aggregative process, although there is a lack of sufficient studies to elucidate their interactions with asphaltenes comprehensively. This study describes the influences of asphalteneasphaltene, asphaltenemaltene, and maltenemaltene interactions on the aggregative process of asphaltenes. Specifically, the study addresses the influence of maltenes on critical aggregation concentration (CAC), the rheology of pulsating drops, and monolayer films of asphaltenes. Drops from asphaltenemaltene solutions underwent tensiometry tests, while monolayer films of asphaltenemaltene were tested in the Langmuir trough. Results indicate that an increase in the mass ratio of maltenes leads to a rise in CAC, reaching values of 0.0526g/L, thereby delaying the asphaltene aggregative process. Additionally, there is a decrease in the elasticity modulus of pulsating drops. The addition of maltenes in the studied solutions results in less rigid films with rheology that discourages aggregation and facilitates material flow. Tensiometry tests with static drops and oscillatory tests in the Langmuir trough reveal a critical transition between mass fractions of asphaltenes occurring at values of 0.4 and 0.6. This transition influences the rate of CAC decay and the rate of elasticity modulus increase with the rising amount of maltenes in the solution. This work confirms the importance of maltenes in the solubility of asphaltenes in crude oil, delaying the aggregative process for higher concentrations. Furthermore, it suggests the stabilization of the elasticity modulus and its elastic portion, even at elevated oscillation frequencies. The study represents significant advances in the petrochemical field, encouraging focus on maltene studies in the asphaltene aggregative process, not only in constructing new aggregative models but also in developing solutions for this issue, such as the formulation of aggregative or deposit inhibitors and additives to enhance material flow