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[en] OPPORTUNITIES CREATED BY GLOBAL ALLIANCES IN THE OIL & GAS INDUSTRY FROM THE PERSPECTIVE OF NETWORK THEORY: THE CASE OF TECHNIP BRASIL / [pt] OPORTUNIDADES CRIADAS PELAS ALIANÇAS GLOBAIS NA INDÚSTRIA DE ÓLEO E GÁS NA PERSPECTIVA DA TEORIA DE REDE: O CASO DA TECHNIP BRASILTHIAGO DOS SANTOS VILELA 17 September 2012 (has links)
[pt] Esta pesquisa foi motivada pela percepção do momento favorável pelo qual
a indústria de óleo e gás passa no Brasil com a descoberta de novas reservas de
petróleo, e com o crescimento econômico do país. A partir dessas novas
descobertas, diversas oportunidades começam a surgir para empresas que atuam
nesta indústria. Porém, devido à complexidade e ao alto investimento necessário
para atuar nesse segmento de mercado, a formação de alianças estratégicas se
torna indispensável para melhor aproveitar essas diversas oportunidades. Sendo
assim, o objetivo do trabalho é contribuir aos estudos sobre alianças estratégicas
globais, através de um estudo de caso, identificando as alianças estratégicas
existentes entre a empresa Technip Brasil e os atores-chave da indústria de óleo e
gás, em termos de constituírem oportunidades e/ou ameaças. Dada a relevância da
pesquisa e desenvolvimento para a evolução do setor e a ausência de um estudo
que delimite as implicações estratégicas destes tipos de alianças, o presente estudo
visa suprir esta lacuna. Para tal, ele adaptou o arcabouço de análise estratégica
relacional global de Macedo-Soares (2011) para as alianças identificadas. Os
resultados encontrados demonstram a relevância estratégica e a importância da
formação dessas alianças, no sentido de aproveitar as oportunidades e mitigar as
ameaças no nível da indústria de óleo e gás. / [en] This research was motivated by the perception of momentum that the oil
and gas industry is going through in Brazil, with the discovery of new oil reserves,
and consequent economic growth of the country. Thus, from these new
discoveries, several opportunities begin to arise for companies operating in this
industry. However, due to the high complexity and investment required to serve
this market segment, the formation of strategic alliances have become necessary
to take better advantage of these various opportunities. Therefore, the objective is
to contribute to studies on global strategic alliances, through a case study,
identifying strategic alliances between the company Technip Brazil and the key
players of the oil and gas in terms of constituting opportunities and / or threats.
Given the importance of research and development for the evolution of the sector
and the absence of a study that establishes the strategic implications of these types
of alliances, the research aims to fill this gap. To this end, this study adapted the
framework for strategic analysis of global relational from Macedo-Soares (2011)
for identified alliances. The results demonstrate the strategic relevance and
importance of the formation of these alliances, in order to seize opportunities and
mitigate threats at the level of oil and gas industry.
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[en] RESTARTABILITY OF VISCOPLASTIC MATERIALS IN PIPES / [pt] REINÍCIO DE ESCOAMENTO DE MATERIAIS VISCOPLÁSTICOS EM UM TUBOANDRÉS GAONA SIERRA 02 August 2011 (has links)
[pt] Um dos principais problemas no funcionamento de oleodutos submarinos
que transportam óleos parafínicos é o reinício do escoamento depois
de longas paradas na produção. Durante o percurso desde o reservatório até
a plataforma, o óleo (que sai a elevadas temperaturas), é submetido a uma
queda brusca de temperatura em função da troca de calor com o leito do
mar. Este fenômeno é acelerado em paradas de produção. O resfriamento
faz com que as moléculas de parafina se precipitem, formando um gel que
pode bloquear totalmente a linha. Nestas condições, para o reinício do escoamento
pode ser necessária uma pressão bem maior do que a pressão
de funcionamento normal do duto. Assim, é fundamental o conhecimento
da pressão mínima necessária ao reinício do escoamento, para permitir a
determinação da potência das bombas do oleoduto. Sabe-se da literatura
que o comportamento viscoplástico é a principal característica reológica do
óleo parafínico a baixa temperatura. Neste trabalho estudamos o reinício
de escoamento utilizando um material viscoplástico ideal, a saber, soluções
aquosas de Carbopol. As soluções de Carbopol foram caracterizadas reologicamente,
e as curvas de escoamento medidas foram ajustadas utilizando
a função viscosidade de Herschel-Bulkley. Testes preliminares de validação
acusaram a presença de deslizamento na parede do tubo (inicialmente de
aço inox), o que levouà troca para um tubo de resina poliester com a parede
interna roscada. Testes de validação com um óleo newtoniano mostraram
excelente concordância com a solução analítica (Hagen-Poiseuille). Resultados
numéricos foram obtidos usando as funções viscosidade determinadas
nos testes de reometria, e confrontados com os resultados experimentais
obtidos com as soluções de Carbopol. / [en] On of the main problems in the operation of subsea pipelines that
convey paraffin oils is the flow startup after long stoppages. Along the path
from the reservoir to the platform, the oil experiences significant heat losses,
especially to the low-temperature water at the sea bottom. When there is
no flow, the oil may reach very low temperatures. Cooling induces wax precipitation
and hence gelification of the oil, which may cause blockage of the
pipeline. Under these circumstances, pressures much higher than the usual
ones may be needed to cause the flow to restart. The knowledge of the minimum
pressure level that causes flow after prolonged stoppages is an important
piece of information that is needed in the specification of the pipeline
pumps. It is known from the literature that the viscoplastic behavior is the
main rheological characteristic of gelled oils. In this work we analyzed the
flow startup using an ideal viscoplastic material, namely, aqueous Carbopol
solutions. These solutions were rheologically characterized, and the measured
flow curves were fitted to the Herschel-Bulkley rheological function.
Preliminary validation tests unveiled the presence of wall slip at the stainless
steel tube wall. For this reason, a different tube was employed, whose
material was a polyester resin and whose inner tube wall was roughened.
Validation test results for a Newtonian oil were in excellent agreement with
the analytical solution (Hagen-Poiseuille). Numerical results were obtained
using the viscosity functions determined from the rheological measurements,
and confronted with the experimental results for the Carbopol solutions.
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[pt] ANÁLISE EXPERIMENTAL DO ESCOAMENTO DE EMULSÕES ÓLEO EM ÁGUA ATRAVÉS DE MICRO-CAPILARES COM GARGANTA / [en] EXPERIMENTAL ANALYSIS OF THE OIL-IN-WATER EMULSION FLOW THROUGH CONSTRICTED MICRO-CAPILLARIESOSWALDO ÁNGEL FRANCISCO ROBLES CASTILLO 05 July 2011 (has links)
[pt] No método de injeção de água, o óleo no reservatório é varrido até os poços
produtores através de frentes de deslocamento não uniformes, deixando óleo
estagnado em grandes regiões do reservatório. Frentes uniformes de deslocamento
e uma melhor varredura do reservatório podem ser obtidas diminuindo a razão de
mobilidade entre a água e o óleo. Normalmente, esta diminuição é feita através da
modificação da razão de viscosidade entre ambas as fases. No método de injeção
de emulsões, o controle da mobilidade é alcançado bloqueando os poros ou
caminhos gerados pela água com gotas da fase dispersa com diâmetro da mesma
ordem ou maior do que o tamanho de poro. A aplicação de emulsões no controle
da mobilidade e o efeito do bloqueio de poro podem ser desenvolvidos mediante a
análise de diferentes regimes de escoamento de emulsões em meios porosos.
Neste trabalho, o estudo do escoamento de emulsões em meios porosos foi
realizado mediante duas abordagens experimentais utilizando um micro-capilar
com garganta para modelar uma garganta conectando dois poros adjacentes. Na
primeira abordagem experimental, quantificou-se a queda de pressão para
diferentes vazões com emulsões de três tamanhos de gota e duas concentrações de
óleo em dois capilares diferentes. Os resultados confirmam que a razão entre o
diâmetro da garganta do capilar e o tamanho de gota influencia fortemente a
relação vazão-queda de pressão. Os resultados mostram que, para baixos números
de capilaridade, o escoamento de emulsões é dominado por efeitos capilares e leva
a uma diminuição da mobilidade local. Na segunda montagem experimental, o
sistema de micro-velocimetria por imagem de partículas ou u-PIV foi utilizado
para medir campos de velocidade do escoamento através de micro-capilares com
garganta. Resoluções espaciais da ordem de 20um foram obtidas para o campo de
velocidade calculado pela média amostral de vários campos instantâneos de
velocidade. Os resultados experimentais da relação vazão-queda de pressão e os
campos de velocidade obtidos mediante o u-PIV representam informação de
grande valor para o desenvolvimento de modelos de redes de capilares no estudo
do escoamento de emulsões em meios porosos. / [en] During water injection, oil is swept through the reservoir to production
wells by non-uniform displacement fronts originating large areas of entrapped oil
in the reservoir. Uniform displacement fronts and better reservoir sweep can be
achieved by improving the mobility ratio between water and oil. Usually, mobility
ratio is reduced by changing the viscosity ratio between both phases. When
injecting emulsions, mobility control is achieved by blocking water paths with
dispersed phase drops with diameter of the same order of magnitude of the pore
throats size. The application of emulsions as mobility control agents and the pore
blocking effect may be developed by analyzing different flow regimes of
emulsions through porous media. In the analysis presented here, two experimental
setups were used using a constricted quartz capillary to represent a pore throat that
connects two adjacent pore bodies to study the flow of emulsions in the pore
scale. In the first experiment, pressure drop was measured at different imposed
volumetric flow rates for three oil drop size emulsions at two oil concentrations
and two different quartz capillaries. The results show that the ratio between the
capillary constriction diameter and the oil drop size has a strong influence on the
flow rate-pressure drop relation. Experimental results also indicate that the
emulsion flow dominated by capillary effects (low capillary number) leads to a
decrease of local mobility. In the second experiment, a microscopic particle image
velocimetry (u-PIV) system was used to measure velocity fields of the flow of
emulsion through a constricted micro-capillary. Ensemble-average was used in
order to obtain resolution in the order of 20 um. The flow rate-pressure drop
relation results and the u-PIV velocity fields of the emulsion flow through a
constricted micro-capillary represent invaluable information that can be used in
the development of a capillary network model to study the flow of emulsions
through porous media.
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[en] SUBSTITUTION OF THE OIL DIESEL BY ALTERNATIVE FUELS IN THE GENERATION OF ELECTRICITY / [pt] SUBSTITUIÇÃO DO ÓLEO DIESEL POR COMBUSTÍVEL ALTERNATIVO NA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICACLOVIS HENRIQUE M FONSECA 04 October 2007 (has links)
[pt] Este estudo foi realizado visando avaliar o desempenho de
um grupo gerador na geração de energia elétrica nas áreas
remotas do Brasil utilizando um combustível renovável, o
óleo de dendê in natura. Foi investigado, em laboratório,
o comportamento de um motogerador diesel, de 3 kVA ligado
a um banco de carga composto por 16 lâmpadas de 150 kW. O
desempenho do motor foi avaliado com a utilização do óleo
de dendê, tendo como referência o desempenho do mesmo
grupo gerador utilizando o óleo diesel. Devido à alta
viscosidade do combustível escolhido, foi necessário um
pré-aquecimento do mesmo para que esta propriedade fosse
semelhante à do diesel. As emissões de poluentes do motor
utilizando o óleo vegetal foram em média menores do que
com o motor utilizando diesel. No entanto, o consumo
específico de combustível do motor utilizando óleo de
dendê foi maior que o consumo específico de combustível
utilizando o óleo diesel. Além disso, a potência média
gerada com o dendê foi a mesma que a potência média gerada
com diesel. Isso indica que é possível uma substituição do
óleo diesel pelo óleo de dendê in natura nas remotas
localidades do país. / [en] This study was carried out aiming the performance
assessment of a power
generation set using a renewable fuel, the crude palm oil.
It was investigated, in
laboratory, the performance of a diesel generating set of
3 kVA, supplying power to a
load composed of 16 light bulbs of 150kW. The performance
of the engine was
evaluated with the use of the crude palm oil, having as
reference the performance of
the same generating set using the diesel oil. Given the
high viscosity of the chosen
fuel, its preheating was necessary so that this property
was similar to the diesel
oil.The emissions of pollutants of the engine using the
vegetal oil were less than that
with the engine using diesel oil. However, the specific
fuel consumption of the engine
using crude palm oil was greater that the specific fuel
consumption using the oil
diesel. Moreover, the average power generated with palm
oil was equal to the power
generated with diesel oil. The performance of the engine
was evaluated with the use
of the palm oil, having as reference the performance of
the same generating group
using the diesel oil. The results indicate that it is
possible to substitute the diesel oil
by the renewable oil.
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[en] PARAMETRIC SENSITIVITY ANALYSIS CONSIDERING THE LIFE CYCLE OF BASE OILS FOR THE PRODUCTION OF MINERAL AND VEGETABLE LUBRICANTS / [pt] ANÁLISE DE SENSIBILIDADE PARAMÉTRICA NO CICLO DE VIDA DE ÓLEOS BASE PARA PRODUÇÃO DE LUBRIFICANTES MINERAIS E VEGETAISPEDRO EMILIO GALLARDO SANDOVAL 12 September 2017 (has links)
[pt] A constante procura por desenvolvimento sustentável tem originado a criação de novas técnicas de avaliação dos custos ambientais nos sistemas de produção. Atualmente a produção de óleos lubrificantes está sendo ambientalmente avaliada devido aos grandes impactos ambientais gerados pela produção, utilização e disposição final dos óleos de base mineral. Como alternativa para os óleos de bases minerais vem-se estudando a substituição por óleos oriundos de bases animais e vegetais, os quais apresentam melhores características ambientais. Este trabalho teve por objetivo realizar uma análise de ciclo de vida simplificada (berço-porta) das fases de produção de 1 kg de óleo de base mineral e 1 kg de óleo de base de óleo de jatropha com a utilização de uma análise de sensibilidade. A comparação para a obtenção dos dados foi realizada nos mesmos cenários de produção tanto para os óleos lubrificantes de base de
jatropha quanto para os óleos lubrificantes de base mineral. Os resultados nestes cenários indicaram que na produção do óleo de jatropha, o potencial de aquecimento global foi 1,01 kg maior do que o cenário base da produção do óleo mineral; o potencial de eutrofização de água foi 2,06E-04 kg maior do que o cenário base da produção do óleo mineral; o potencial de toxicidade humana foi 0,08 kg maior do que o cenário base da produção do óleo mineral e o potencial de depleção de água foi 1,33E-01 kg maior do que o cenário base da produção do óleo mineral. No cenário base da produção do óleo mineral, o potencial de
depleção de combustíveis fósseis foi 0,70 kg maior do que o cenário base da produção do óleo de jatropha. Entretanto, no contexto desta modelagem deve-se ainda levar em consideração outros parâmetros, como os relacionados às limitações geográficas, pois algumas discrepâncias nas análises do ciclo de vida dos óleos podem ocorrer. / [en] The continuously effort to reach the sustainable development has led to the creation of new techniques for assess environmental costs of the production systems. Nowadays the production of mineral oil base lubricants is assessed due to the large environmental impacts generated in their production, use and final
disposal. As alternatives to the substitution of mineral oil base lubricants, vegetable oil base lubricants have been studied and used because their environmental characteristics. Hence, this study focused on execute a simplified LCA (cradle-to-gate analysis) for the production phase of 1 kg of mineral base oil and 1 kg of jatropha base oil trough a sensitivity analysis. The comparison for both oil bases was performed under the same production scenarios. Results shown that the jatropha base oil production scenario presented 1,01 kg more than the base mineral oil production scenario; the fresh water eutrophication potential had 2,06E-04 kg more than the base mineral oil scenario; the human toxicity potential presented 0,08 kg more than the base mineral oil scenario; the water depletion potential showed 1,33E-01 kg more than the base mineral oil scenario. On the mineral base oil production scenario, the fossil depletion potential shown 0,70 kg more than the base jatropha oil production scenario. However, it had to still take in consideration parameters such as geographic limitations, due to some discrepancies in the life cycle assessment of oils can occur.
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[pt] ESTUDO E CARACTERIZAÇÃO DE POLÍMEROS MODIFICADORES DE VISCOSIDADE E OS SEUS IMPACTOS EM BASES LUBRIFICANTES / [en] STUDY AND CHARACTERIZATION OF VISCOSITY MODIFIERS AND THEIR IMPACTS ON BASE OILSPAMELA FERNANDES DE OLIVEIRA BARRETO 25 May 2020 (has links)
[pt] Dentre os aditivos empregados nas formulações de óleos lubrificantes, cabe destacar os de natureza polimérica, utilizados como melhoradores de viscosidade. Atualmente, testes complexos e de alto custo são empregados para avaliação de novos componentes nos óleos lubrificantes. Portanto, análises preliminares para estudo e caracterização de aditivos são de extrema relevância. Este trabalho tem
como objetivo caracterizar diferentes polímeros, utilizados como modificadores de viscosidade, empregando métodos de análise térmica e reológica, e ainda avaliar o impacto destes aditivos em bases lubrificantes. Os resultados encontrados permitem avaliar o comportamento das borrachas poliméricas frente à degradação térmica, influenciada pelo processo de polimerização e estrutura química, e frente ao seu comportamento reológico mostrando ser uma metodologia eficiente para
diferenciação destes materiais. As bases lubrificantes avaliadas mostraram um comportamento de fluido newtoniano clássico e quando os polímeros modificadores foram adicionados, em determinadas concentrações, observou-se uma alteração deste comportamento de fluido. As análises e técnicas empregadas permitiram avaliar o impacto no comportamento reológico dos óleos básicos bem como das soluções preparadas com diferentes concentrações de polímeros. Foi possível concluir que os aditivos poliméricos empregados em bases lubrificantes são capazes de alterar o comportamento térmico e reológico das bases lubrificantes estudadas. As metodologias empregadas se mostraram eficientes para avaliação preliminar destes polímeros e das bases lubrificantes contendo estes aditivos. / [en] The most important additives used in lubricant formulas are polymeric in nature, which play an important role in the performance of the fluid and act as a viscosity modifier. Due to the fact that lubricants with lower viscosities are higher in demand, the viscosity modifier function has become increasingly important and differential in lubricant formulas. In order to develop new components of
technology for lubricants, complex tests, which are high in cost, are necessary. Therefore, preliminary analyses of new studies and the characterization of new data are extremely relevant and important for the customization of the process and timing. The intention is to characterize polymers available on the market as viscosity modifiers using thermal and rheological methodologies, as well as to have a better understanding of the influence of these additives on base oils used in lubricants. The results showed the polymers behaviors on thermal degradation, which are influenced by the polymerization process as well as chemical structure. Rheological analyses demonstrated to be an efficient methodology for the
differentiation of these materials. Base oil study results showed the Newtonian fluid behavior and this was modified when substantial amount of polymers were added. The rheological and thermal behaviors of base oils as well as solutions with polymers in different treatment rates were realized by the analyses and techniques executed. For the preliminary evaluations of polymer additives and base oils with them, the methodologies used in this study proved to be efficient.
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[en] DETERMINATION OF LEAD IN KEROSEN AND IN LUBRICATING OIL BY ANODIC STRIPPING VOLTAMMETRY USING BISMUTH-FILM ELECTRODE AND SAMPLE PREPARATION AS MICROEMULSION / [pt] DETERMINAÇÃO DE CHUMBO EM QUEROSENE E EM ÓLEO LUBRIFICANTE POR VOLTAMETRIA DE REDISSOLUÇÃO ANÓDICA USANDO ELETRODO DE FILME DE BISMUTO E MEIO MICROEMULSIONADOELIANE MONSORES MIGUEL 25 September 2008 (has links)
[pt] Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia analítica
visando determinar chumbo em querosene e em óleo
lubrificante. A voltametria de redissolução anódica com o
eletrodo de filme de bismuto (BiFE) foi empregada com a
medição do analito nas amostras realizada em meio
microemulsionado. O modo de varredura utilizado foi o de
onda quadrada (SWV) sendo o desempenho do BiFE comparado com
o desempenho observado com o uso do eletrodo de gota
pendente de mercúrio (HMDE), este tradicionalmente utilizado
nas análises voltamétricas de metais. Na
otimização da composição da microemulsão (ME) para o
querosene obtevese melhor resultado, em termos de
estabilidade e resposta analítica, com 77% de 1-propanol,
13% de fase aquosa (5% ácido nítrico concentrado e 8%
água) e 10% de amostra v/v (valores percentuais em volume).
No caso da ME para óleo lubrificante a composição otimizada
foi 80% de butanol, 10% de fase aquosa (sendo 5% de ácido
nítrico concentrado e 5% de água) e 10%
amostra dissolvida em xileno. Em ambos os casos, o ácido
nítrico serviu como fonte de eletrólitos e para a conversão
de espécies químicas metaloorgânicas de chumbo para a forma
inorgânica. Após a otimização dos parâmetros instrumentais,
os limites de detecção (3sb/a) foram estimados na
ordem de nmol L-1 independentemente do eletrodo empregado.
Testes de recuperação em material de referência certificado
(NIST 1085a) e em amostras fortificadas com Pb (tanto na
forma inorgânica quanto na metaloorgânica)
indicaram valores recuperados entre 98 e 100%. Os resultados
foram confirmados por análises das mesmas amostras por
espectrometria de absorção atômica com atomização
eletrotérmica. Foi realizado um estudo para avaliar a
magnitude das fontes de incerteza de medição voltamétrica de
chumbo e o impacto de cada uma das fontes na incerteza
combinada. Verificou-se que a contribuição relacionada com a
preparação das soluções (padrões e amostras) foi a mais
relevante, indicando a necessidade de se traçar novas
estratégias de preparação de soluções e de amostragem para a
minimização da incerteza combinada. A partir desse estudo,
mostrou-se a viabilidade do uso de meio microemulsionado na
determinação eletroanalítica de metais em frações de
petróleo mais pesadas. / [en] In the presente work, was developed an analytical method
aiming the determination of lead in kerosen and in
lubricating oil. Anodic redissolution voltammetry with a
bismuth-film electrode was employed by measuring the
analyte in the sample microemulsions. Square-wave scanning
mode (SWV) was employed and the BiFE performance was
compared to the one achieved using the static drop mercury
electrode (HDME), the later a more traditional electrode
for voltammetric analysis for metals. The optimization of
the composition of kerosene microemulsion (ME) indicated
best results, in terms of stability and analytical response,
with 77% of 1-propanol , 13% of aqueous phase (5%
concentrated nitric acid and 8% water) and 10% of sample
(percent values in volume). For the lubricating oil, the ME
composition was 80% of buthanol , 10% of aqueous phase (5%
concentrated nitric acid and 5% water) and 10% of
sample previously dissolved in xylene. In both cases, the
nitric acid played a role as a source of electrolytes and in
converting lead metallo-organic species in the
inorganic form. After the optimization of experimental
parameters, limits of detection were in the nmol L-1 range
no matter the type of electrode employed. Recovery tests in
certified reference materials (NIST 1085a) and in
lead-fortified samples (either with inorganic and
metallo-organic form) indicated recovered values between 98
and 100%. These results were confirmed by analyzing the
same samples by electrothermal atomic absorption
spectrometry. A study was also made to evaluate the
measurement uncertainty sources and magnitudes of
the voltammetric determination of lead and the impact of
each of the sources in the combined uncertainty. As a
result, the contribution of the preparation of
solutions (samples and standards) was found to be the most
relevant source of uncertainty, indicating the need for
establishing alternative strategies for such
procedures, aiming the minimization of the combined
uncertainty. This work has demonstrated the viability of
using microemulsions for eletroanalytical determination of
metals in petroleum fractions.
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[en] EFFECTS OF NANOPARTICLES, AL2O3-NIO, TIO2 E (MG,NI)O, ON VISCOSITY OF HEAVY OIL DURING AQUATHERMOLYSIS / [pt] EFEITOS DE NANOPARTÍCULAS, AL2O3-NIO, TIO2 E (MG,NI)O, SOBRE A VISCOSIDADE DE UM ÓLEO PESADO DURANTE A AQUATERMÓLISERONAL DE LA CRUZ PAREJAS 14 May 2019 (has links)
[pt] A demanda global por energia irá aumentar em até 50 porcento nos próximos 20 anos e o petróleo permanecerá sendo a principal fonte de fornecimento de energia. Entre os diferentes tipos de óleos brutos de petróleo, as atenções têm-se concentrado na recuperação de óleos pesados e extrapesados, porque os recursos convencionais de petróleos leves e médios estão globalmente se reduzindo. Os óleos pesados e extrapesados constituem 70 por cento das reservas mundiais, mas devido a sua viscosidade elevada e composição complexa geram problemas. Portanto, a sua recuperação representa um desafio para a indústria do petróleo. Os métodos convencionais só podem ser recuperados cerca 30 por cento do óleo do reservatório e a recuperação avançada de óleo (EOR) que permite obter valores superiores. O método mais utilizado é a injeção de vapor cujo mecanismo principal é o aquecimento do petróleo. Este trabalho apresenta um estudo da influência da presença de nanopartículas no processo de injeção de vapor (aquatermólise), que pode gerar um efeito catalítico promovendo uma melhora no craqueamento incipiente e a consequente diminuição da viscosidade. Um óleo pesado, com viscosidade de 4730 cP a 25 graus Celsius, foi utilizado em escala de bancada para avaliar os efeitos do tempo, da temperatura, do tipo e concentração de nanopartículas (Al2O3-NiO, TiO2 e (Mg,Ni)O) sobre a viscosidade e composição do óleo cru. Os resultados mostraram que a presença de TiO2 e vapor de água podem melhorar a qualidade do petróleo, pela redução das frações pesadas, e diminuir a sua viscosidade em até 13,4 por cento. A técnica foi favorecida com o aumento de temperatura e tempo de aquatermólise. / [en] The global demand in energy will increase by 50 percent over the next 20 years and oil will remain the main source of energy. Among the different types of crude oils, attention has been focused on the recovery of heavy and extra heavy oils, because the conventional resources as light and medium oils are globally decreasing. Heavy and extra heavy oils constitute 70 percent of world reserves, but lead to problems due to their high viscosity and complex composition. Therefore, the recovery of these oils represents a challenge for the oil industry. Conventional methods recover about 30 percent of oil in the reservoir and enhanced oil recovery (EOR) allows to get higher values. The most used method is the injection of steam whose main mechanism of this process is the heating of oil. Consequently there is a reduction of viscosity followed by an incipient cracking, phenomenon affected by the presence of steam water, which needs further studies. This work presents a study of the influence of nanoparticles in the steam injection (aquathermolysis), which can generate a catalytic effect; it enhances the incipient cracking and decreases the viscosity. A heavy oil with viscosity of 4730 cP at 25 Celsius degrees was used in bench scale to evaluate the effects of time, temperature, type and concentration of nanoparticles (Al2O3-NiO, TiO2 and (Mg,Ni)O) on viscosity and composition of the crude oil. The results showed that the presence of TiO2 nanoparticles with steam water may improve the oil quality, by reducing the heavy fractions, and reducing its viscosity up to 13.4 percent.The technique was improved with increasing either temperature or time of aquathermolysis.
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[pt] DETERMINAÇÃO ELEMENTAR EM ÓLEO LUBRIFICANTE, ÓLEO COMBUSTÍVEL E BIODIESEL POR ICP OES E DRC-ICP-MS / [en] ELEMENTAL DETERMINATION IN LUBRIFICANT OIL AND FUEL OIL BY ICP OES AND DRC-ICP-MSJEFFERSON RODRIGUES DE SOUZA 13 September 2011 (has links)
[pt] Neste trabalho, são propostas duas metodologias para análise elementar em
óleo lubrificante, óleo combustível e biodiesel, através das técnicas de
espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado e
espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado com célula de
reação dinâmica. Foram combinadas a facilidade e a rapidez na preparação de
amostras através da diluição direta em solventes orgânicos, sem tratamento
prévio, com a capacidade multielementar das técnicas espectrométricas em estudo.
Em ICP OES, foram avaliados os resultados analáticos para os micronebulizadores
PFA-100 e Miramist através da análise de dois materiais de referência
certificados, a saber, NIST 1634c (óleo combustível) e NIST 1085b (óleo
lubrificante). Um planejamento experimental de alta resolução foi realizado para
otimização das vazões de Ar e O2 no fluxo de nebulização, com experimentos em
duplicata e triplicata no ponto central. Aumentos na razão sinal-ruído foram
observados para Ag, Al, B, Ba, Ca, Cr, Cu, Fe, Mn, Si, Ti e V e as maiores razões
foram observadas para o micronebulizador PFA-100. As vazões de Ar e O2 foram
escolhidas de forma a maximizar essas razões. Para o Miramist, 0,50 L min(-1) (Ar)
e 0,020 L min(-1) (O2) foram usados, enquanto para o PFA-100, 0,45 L min(-1) (Ar) e
0,025 L min(-1) (O2). Os materiais de referência NIST 1634c e NIST 1085b foram
empregados para validação do método e as melhores recuperações foram obtidas
para o micronebulizador PFA-100, com resultados entre 93% e 110%. Os limites
de detecção para os dois micronebulizadores não variaram significativamente
entre si, estando entre 0,48 ng g(-1) (Mn) e 15,8 ng g(-1) (Al). Em DRC-ICP-MS, foi
realizado um planejamento composto central para otimização das condições
operacionais do plasma. As vazõoes de argônio de nebulização e auxiliar
apresentaram uma influência relevante sobre o teor de Ba++, LaO+ e sobre a
intensidade do elemento índio. Uma condição de compromisso foi empregada,
sendo 0,42 L min(-1) (Ar de nebulização) e 1,2 L min(-1) (Ar auxiliar). Para redução
das interferências espectrais, o metano foi adotado como gás de reação. Os
parâmetros operacionais, como a vazão do gás de reação e o parâmetro de rejeição
q (Rpq), foram otimizados, visando a menor incidência de interferências sobre
isótopos como 52Cr e 56Fe. Os materiais de referência NIST 1634c e NIST 1085b
foram empregados para validação do método e as recuperações estiveram entre
90% e 110% para a maioria dos elementos, enquanto os limites de detecção
estiveram entre 0,02 ng g(-1) (52Cr) e 7,4 ng g(-1) (40Ca). Os resultados obtidos para o
material de referência NIST 1085b foram comparados entre os dois métodos
propostos e os mesmos foram considerados concordantes, não diferindo entre eles
em mais de 10% para a maioria dos elementos. Os resultados obtidos na análise
elementar das amostras de óleo lubrificante mostram que realmente é possível
avaliar o desgaste de equipamentos através da metodologia proposta, pois o
aumento significativo de alguns elementos, como Fe, foi detectado nas amostras
de lubrificante usado, enquanto a análise de amostras de biodiesel mostrou através
da técnica de espectrometria de massa, que há nesse biocombustível a presença de
elementos que não são contemplados na legislação brasileira. / [en] Two methodologies for elemental analysis of lubrificant oil, fuel oil and
biodiesel are proposed, employing inductively coupled plasma optical emission
spectrometry and inductively coupled plasma mass spectrometry with dynamic
reaction cell. The methodologies combine the facility and fastness of sample
preparation through direct dilution in organic solvents, without any pretreatment,
with the multielemental capability of these spectrometric techniques. In ICP OES,
the analytical results for the micronebulizers PFA-100 and Miramist were
evaluated using two certified reference materials, NIST 1634c (residual fuel oil)
and NIST 1085b (wear metals in lubrificant oil). Ar and O2 flow rates were
optimized employing a high resolution experimental design was realized, with
replicate experiments and triplicate at the central point. Improvement in the
signal-to-noise ratio were observed for Ag, Al, B, Ba, Ca, Cr, Cu, Fe, Mn, Si, Ti
and V and the highest ratios were obtained with the PFA-100 micronebulizer. The
Ar and O2 flow rates were optimized in order to improve these ratios. For
Miramist, 0.50 L min(-1) (Ar) e 0.020 L min(-1) (O2) were used and, for PFA-100,
0.45 L min(-1) (Ar) e 0.025 L min(-1) (O2). The reference materials (NIST 1634c and
NIST 1085b) were analyzed for validation of the method and the highest
recoveries were obtained for the PFA-100 micronebulizer, with results between
93% and 110%. The limits of detection for both micronebulizers were very
similar, between a range of 0.48 kg(-1) (Mn) and 15.8 ug kg-1 (Al). In DRC-ICP-
MS, a central composite design was realized for the optimization of the plasma
operational conditions. The nebulizer and auxiliary flow rates showed a relevant
influence on Ba++ and LaO+ content and In intensity. A compromising condition
was employed, being 0.42 L min(-1)(Ar nebulizer flow rate), 0.1 L min(-1) (O2 flow
rate) and 1.2 L min(-1) (auxiliary flow rate). In order to minimize spectral
interference, methane was adopted in this work as reaction gas. The operational
conditions of the reaction gas flow rate and rejection parameter q (Rpq), were
optimized to minimize the interferences on isotopes, such as 52Cr and 56Fe. Two
reference materials (NIST 1634c and NIST 1085b) were employed for method
validation and the recoveries were between 90% and 110% for most elements,
being the limits of detection between 0.02 ng g(-1) (52Cr) and 7.4 ng g(-1) (40Ca). The
results obtained for the reference material NIST 1085b by the two proposed
methods were in agreement at a 95% confidence level and did not show difference
higher than 10% for most elements. The results obtained by elemental analysis of
lubricant oils using the ICP OES methodology showed that it is possible to
evaluate equipment wear through the analysis of its oil by the proposed
methodology, since a significant increase of some elements concentrations, such
as Fe, was detected in used lubricant oil samples. The analysis of biodiesel
samples by ICP-MS indicated the presence of elements that are not controlled by
the Brazilian legislation.
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[en] EMULSION FORMATION IN THE TWO-PHASE OIL-WATER FLOW THROUGH SMALL PASSAGES / [pt] FORMAÇÃO DE EMULSÃO NO ESCOAMENTO BIFÁSICO DE ÓLEO E ÁGUA ATRAVÉS DE ORIFÍCIOSEDUARDO MARTIN CABELLOS VILLALOBOS 26 November 2010 (has links)
[pt] A produção de óleo diminui e a produção de água aumenta com o passar do
tempo na vida de um reservatório. A mistura de óleo e água é geralmente
produzida na forma de uma emulsão. A formação da emulsão começa no
escoamento bifásico no interior do reservatório e sua estrutura muda na medida
em que os líquidos escoam através de tubulações, bombas e válvulas até as
instalações de superfície. Durante a produção, as gotas maiores da fase dispersa
quebram-se mudando a distribuição do tamanho das gotas. É importante conhecer
a distribuição de tamanho de gota da fase dispersa da emulsão a fim de projetar as
unidades de separação e prever as quedas de pressão ao longo do escoamento. O
objetivo do presente trabalho é o estudo do processo de quebra de gotas em
capilares retos e válvulas agulha a fim de prever o tamanho das gotas resultantes
em função das condições de escoamento. O principal desafio é entender como os
diferentes parâmetros operacionais de escoamento afetam o processo de quebra.
Duas bancadas experimentais foram utilizadas para o estudo do processo. Na
primeira, foi realizada uma análise paramétrica de formação de emulsões em um
escoamento laminar através de capilares retos. Os experimentos foram realizados
utilizando duas seringas conectadas através de um capilar. A emulsão óleo-emágua
foi forçada a uma passagem de ida e vinda através do capilar. O diâmetro
médio de gota e a superfície específica da fase dispersa foram obtidos em função
da vazão de injeção, taxa de cisalhamento, tempo de residência e trabalho
dissipado na parede do capilar. Como esperado, o diâmetro médio da fase dispersa
diminui com o aumento do tempo de cisalhamento atingindo um valor assintótico
e possui uma grande dependência com a taxa de cisalhamento na parede do
capilar. Na segunda bancada, foi realizada uma análise paramétrica de um
escoamento turbulento de emulsão óleo-em-água através de uma válvula agulha.
Os experimentos foram realizados utilizando uma bomba helicoidal para controlar
a vazão através da válvula. O diâmetro médio de gota e a superfície específica da
fase dispersa a montante e a jusante da válvula foram obtidos em função da queda
de pressão, vazão e taxa de dissipação de energia na válvula. O diâmetro médio da
fase dispersa diminui e a superfície específica aumenta com o aumento da queda
de pressão na válvula agulha até atingir um valor assintótico. / [en] Oil production decreases and water production increases as time goes by in
the life of a hydrocarbon reservoir. The mixture of oil and water is usually
produced as an emulsion. Emulsion formation starts in the two-phase flow inside
the reservoir. The emulsion structure changes as it flows through pipes, pumps
and valves up to the surface facilities. During all stages, large drops of the
dispersed phase break up leading to smaller drops. It is important to know the
droplet size distribution of the dispersed phase in order to design separation units
and predict the pressure drop along the flow. The aim of the this work is to study
the droplets break-up process that takes place in capillaries and in a needle valve
in order to make predictions of the size of the resulting droplets that emerge from
this process. The main challenge is to understand how the different operating flow
parameters affect the break up process. In order to achieve this goal, two
laboratory scale experimental set-ups have been used. In the first experiment, we
conducted a parametric analysis of oil-water emulsion formation in laminar flow
through straight capillaries. The experiments were carried out using two syringe
pumps connected by a double-hubbed capillary pipe. The oil-water emulsion is
forced back and forth through the pipe. The mean diameter and the specific
surface area of the dispersed phase were obtained as a function of flow rate, shear
rate, residence time and rate of energy dissipation at the capillary wall. As
expected, keeping all other variables fixed, the dispersed phase mean diameter
decreases with the shearing time, reaching an asymptotic value, which was a
strong function of the shear rate at the capillary wall. Secondly, we conducted a
parametric analysis of turbulent oil-in-water emulsion flow through a needle
valve. The experiments were carried out using a helicoidal pump to control the
flow rate through the needle valve. The mean diameter and the specific surface
area of the dispersed phase upstream and downstream of the valve were obtained
as a function of the pressure drop in the valve, flow rate, and rate energy
dissipation of the flow. The dispersed phase mean diameter falls and the specific
surface area rises with the pressure drop in the valve until reaching an asymptotic
value.
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