Submitted by João Arthur Martins (joao.arthur@ufpe.br) on 2015-04-16T18:47:28Z No. of bitstreams: 2 TESE Magda Rosângela Santos Vieira.pdf: 13411398 bytes, checksum: d43c6e1607ac08240ae2de94e2358e6e (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-16T18:47:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE Magda Rosângela Santos Vieira.pdf: 13411398 bytes, checksum: d43c6e1607ac08240ae2de94e2358e6e (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / FACEPE, CAPES, CNPQ / A presença de micro-organismos em reservatórios e dutos para o armazenamento e transporte de petróleo é comum, especialmente quando o petróleo é originário de campos nos quais é utilizada injeção de água do mar ou água produzida para o processo de recuperação secundária, que podem levar a um processo de corrosão induzida por micro-organismos. A condição de fluido estagnado é bastante comum, principalmente em tanques de decantação e armazenamento. A presença de água no petróleo em condições estáticas possibilita a formação de duas fases, uma oleosa e outra aquosa, e uma zona de interface, que podem atuar de maneira diferenciada no processo corrosivo. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o processo de corrosão e biocorrosão do aço API 5L X60 quando exposto a diferentes fluidos utilizados na indústria de petróleo, em condições estáticas. Neste trabalho foram utilizados como fluidos testes, óleo bruto, água produzida e água do mar, bem como misturas em diferentes proporções de óleo e água. Os ensaios foram realizados nos fluidos isoladamente e nas misturas, sendo o foco da pesquisa avaliar o sinergismo existente entre as fases óleo e água na zona de interface. Foram realizados ensaios de perda de massa; quantificação dos microorganismos sésseis; análises eletroquímicas de potencial de circuito aberto, polarização e espectroscopia de impedância eletroquímica; avaliação da morfologia do processo de corrosão e dos biofilmes formados através de microscopia eletrônica de varredura. Os resultados revelaram que o aumento da proporção de água é um sério agravante nos processos de corrosão e biocorrosão, e que a zona de interface é uma região que favorece o desenvolvimento microbiológico.

Orientador: Roberta Ceriani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-23T01:21:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Troni_KellyLendini_M.pdf: 3567932 bytes, checksum: fb83c16b04e83a1bcc666f11c5237dec (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A cera do óleo de farelo de arroz (OFA) é um resíduo da etapa de deceragem no processo de refino de óleos. Tradicionalmente, as ceras naturais, que em excesso geram turbidez no óleo vegetal embalado, são removidas por cristalização e filtração a baixa temperatura. Esse resíduo da etapa de deceragem pode conter de 20 a 80% em massa de óleo, seguido por uma fração principal de ceras, álcoois graxos livres, ácidos graxos livres e hidrocarbonetos. A fração de cera do resíduo é constituída por álcoois graxos e ácidos graxos de cadeia longos esterificados (mais de 18 carbonos). Considerando que o óleo de farelo de arroz tem 4-6% em massa de cera, uma grande quantidade dessa fonte natural de compostos graxos é subaproveitada na indústria de óleos vegetais. De acordo com a revisão bibliográfica, nenhum trabalho na literatura trata da produção de ácidos graxos e de álcoois graxos a partir da hidrólise do resíduo extraído da etapa de deceragem usando vapor supersaturado (elevadas temperaturas e alto vácuo). Nestas condições, a reação de degradação de ceras, ou de desesterificação, ocorre sem a presença de catalisadores em um meio graxo. Diante do exposto, esta dissertação de mestrado teve por objetivo o estudo inédito de aplicação das mesmas condições da desacidificação por via física como rota na produção de ácidos graxos e álcoois graxos a partir do resíduo da etapa de deceragem de óleo de farelo de arroz, sob baixa pressão, a temperaturas elevadas e mediante a injeção de vapor de arraste. Os experimentos foram realizados de acordo com um planejamento fatorial simples (23 + 3 pontos centrais) considerando a temperatura da camisa de aquecimento do vaso do desodorizador (ºC), a vazão de vapor de arraste (mL de água 25 ºC/ min) e o tempo de stripping (min) como variáveis independentes. Os efeitos destas variáveis foram relacionados aos resultados de análises químicas, sendo que, em cada ensaio, foram colhidas amostras para o resíduo e destilado, e analisadas quanto ao teor de ácidos graxos livres, espectros de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e a técnica EASI-MS (Easy Ambient Sonic- Spray Mass Spectrometry) / Abstract: The rice bran oil wax is a residue of step dewaxing in oil refining process. Traditionally, natural waxes, which generate excessive turbidity in commercial vegetable oil, are removed by crystallization and filtration at low temperatures. This residue of the dewaxing step or winterization may contain from 20 up to 80% by weight of oil, followed by a main fraction of waxes, free fatty alcohols, fatty acids and hydrocarbons. The wax fraction of the residue is composed of esterified fatty alcohols and long-chain fatty acids (more than 18 carbons). Considering that rice bran oil has 4-6% by weight of wax, a large amount of such natural source of fatty compounds is undervalued by the oil industry. According to literature review, no work has reported the production of fatty acids and fatty alcohols from the hydrolysis of the winterization residue using supersaturated steam (high temperatures and high vacuum). Accordingly, the degradation reaction of waxes, or deesterification occurs without the presence of catalysts in an oily medium. Given the above stated, this dissertation aimed to study the unprecedented application of the same conditions as stripping steam deacidification in the production of fatty acids and fatty alcohols from the residue of dewaxing step of rice bran oil, under low pressure, elevated temperatures and with the injection of stripping steam. The experiments were performed according to a simple factorial design (23 + 3 central points), i.e., temperature of the still heating jacket (ºC), the flow of stripping steam (mL water 25 ºC / min) and stripping time (min) as independent variables. The effects of these variables were related to the results of chemical analysis, and in each test, samples were taken for residue and distillate, and analyzed for their content of free fatty acids , spectra of Fourier transform infrared (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC) and EASI-MS (Easy-Ambient Sonic Spray Mass Spectrometry) / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestra em Engenharia Química

Orientador: Ming Chih Chiu / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-19T15:57:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sehn_GeorgiaAneRaquel_M.pdf: 2236870 bytes, checksum: 99206af2cdbd6bef903b1752c992b66e (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O óleo de farelo de arroz, além de ser utilizado como alimento, é conhecido pelo seu atributo nutricional, devido a sua fração insaponificável rica em antioxidantes como os tocoferóis, tocotrienóis e em especial o ?-orizanol, que dão ao óleo uma maior resistência à oxidação e à deterioração. Além disso, diversos estudos mostram a habilidade destes compostos em reduzir os níveis de colesterol no plasma sanguíneo e em suprimir o crescimento de células cancerígenas. O refino dos óleos tem como finalidade a remoção de compostos, como ácidos graxos livres, gliceróis parciais (mono e diacilgliceróis), fosfolipídios não hidratávies, pigmentos, produtos de oxidação, metais, resíduos de proteínas, ceras, hidrocarbonetos, partículas e contaminantes químicos, porém este refino apresenta diversos inconvenientes, como a perda de nutrientes e antioxidantes naturais pelas altas temperaturas e longa duração das etapas do processo. A tecnologia de membranas vem ganhando destaque nos processos industriais, principalmente na tecnologia de alimentos, simplificando-os, reduzindo o consumo de energia e poluentes, devido à possibilidade de não adição de agentes químicos utilizados pelos processos tradicionais. O objetivo da primeira etapa do trabalho foi o estudo do desempenho de membranas poliméricas compostas por polifluoreto de vinilideno (PVDF) e poliestersulfona (PES) na aplicação da degomagem em miscela do óleo bruto de farelo de arroz utilizando um módulo de filtração tangencial de bancada, além de uma análise comparativa das técnicas de filtração de óleo em miscela com hexano e álcool etílico em condições de temperatura, velocidade tangencial e pressão constantes. A membrana PVDF com massa molar de corte (MMC) de 50 KDa em miscela com hexano (30/70 m/m) demonstrou maior retenção de fosfolipídios (95,5%) associada a um fluxo elevado de permeado (48,1 L/m2.h), para um fator de concentração de 1,40. O objetivo da segunda parte do trabalho foi o estudo da retenção dos ácidos graxos livres e compostos minoritários frente à nanofiltração em membranas de PES com MMC de 200 e 400 Daltons e em relação ao solvente álcool etílico absoluto e álcool etílico 95%. Observou-se que a presença de impurezas, como a cera, reduziu a eficiência da interação solvente/soluto no processo de desacidificação, havendo necessidade de uma etapa de deceragem do óleo. Comprovou-se que a adição de água no álcool etílico reduziu a perda de óleo no permeado, e preservou compostos nutracêuticos devido o aumento da interação solvente/soluto na desacidificação. Em relação a compostos de cor, clorofila e carotenóides observou-se baixa retenção, ainda menor no teor de clorofila devido a baixa interação destes compostos com o solvente e tamanho de poros utilizados / Abstract: Rice bran oil, besides being used as food, is known for its nutritional attributes, owing to their unsaponifiable matter, rich in antioxidants tocopherols, tocotrienols and particularly ?-oryzanol. This especial composition provides the oil greater resistance to oxidation and deterioration. Additionally, several studies demonstrate the importance of these compounds in reducing cholesterol levels in blood plasma and suppressing growth of cancer cells. The refining of oils aims at removing compounds such as free fatty acids, partial glycerides (mono and diglycerides), phospholipids, pigments, oxidation products, metals, proteins, waxes, hydrocarbons, water, particulates and chemical contaminants. However, this refining has several disadvantages such as loss of nutrients and natural antioxidants due to exposure to high temperatures and long process steps. The membrane technology has been emphasizing in industrial processes, especially in food technology, simplifying processes, reducing energy consumption and pollutants, due to non-use of chemical agents. This work focused firstly, the study of the efficiency of the polymeric membranes composed of PVDF and PES on crude rice bran oil degumming, using in a tangential filtration. There were compared two oil micelle system, rice bran oil micelle with hexane and rice bran oil miscella with ethyl alcohol at constant conditions of temperature, tangential velocity and pressure. The PVDF membrane with 50 kDa in hexane miscella (30/70 w/w) showed greater retention of phospholipids (95.5%) associated with a high flow rate (48.1 L/h.m2) for a concentration factor of 1.40. The purpose of the second part of this work was to study the behavior of free fatty acids and minor compounds against nanofiltration process, using PES membranes with molar weight cut-off (MWCO) 200 and 400 Daltons and two micelle phases, with absolute ethyl alcohol and with ethyl alcohol 95%. It was observed that the presence of impurities, such as wax, reduced the efficiency of the solvent / solute interaction in the deacidification process, requiring a dewaxing step. It was shown that the addition of water in ethyl alcohol reduced the loss of oil in the permeate fraction and the nutraceutical compounds were preserved due to increased solvent / solute interaction in deacidification. In relation to color compounds, the membrane separation technology did not show reduction in chlorophyll content in retentate fraction, possibly due to no interaction of the solvent / solute. For carotenoids, it was observed a small reduction in the content of these compounds in the retentate fraction, which probably occurred due to the interaction of these compounds with the solvents used / Mestrado / Tecnologia de Alimentos / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Petroleum or crude oil is a complex mixture formed by aliphatic, aromatic and naphthenic hydrocarbon, and other compounds containing sulfur, oxygen, nitrogen, and organometallic constituent complexed with nickel and vanadium. To crude oil characterization the separation by classes SARA (saturated, aromatics, resins and asphaltenes) is one of the most applied method. This method presents certain disadvantages such as excessive expense of solvents, adsorvents and lenghty analysis time. In this context, this study aims to evaluate the SARA fractionation efficiency by the conventional method and by reducing scale. In this study, it was used 7 different samples of crude oil from Carmópolis field from the Mercês and Jericó stations, provided by advanced recovery process with steam injection. The miniaturization of the SARA method has shown promise in relation to the conventional technique, meeting the criteria of the methodology and presenting recovery between 87-98%. Analysis by GC/MS contributed to confirm the efficiency of the separation of fractions by the macro and micro column through selective ion monitoring (m/z 142, 156 and 170). The relative areas for both the GC-FID and by GC-MS chromatograms showed to the fractions of macro and micro column that the fraction of saturated compounds compared with Malteno showed similar relative profiles and areas, demonstrating that the gas chromatographic system is inappropriate to the analysis of aromatic and resin fraction. However, the aromatic (15-19%) and resin fraction (14-16%), when analyzed separately, showed no relative areas equivalent to the isolated gravimetric percentage, confirming the discrimination of the chromatographic system to more polar fractions of oils. / O petróleo ou óleo bruto é uma mistura complexa formada por hidrocarbonetos alifáticos, aromáticos e naftênicos, além de outros compostos contendo enxofre, oxigênio, nitrogênio e constituintes organometálicos complexados com níquel e vanádio. Para a caracterização de óleos brutos, um dos métodos mais empregados é o método de separação por classes SARA (Saturados, Aromáticos, Resinas e Asfaltenos). Este método apresenta algumas desvantagens, como o gasto excessivo de solventes e adsorventes, e longo tempo de análise. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a eficiência do fracionamento SARA pelo método convencional e realizar a miniaturização do procedimento. Neste estudo foram utilizadas 7 amostras de óleo bruto do Campo de Carmopólis (SE) provenientes das estações Mercês e Jericó, que foram obtidas pelo processo de recuperação avançada com injeção de vapor. A miniaturização do método SARA mostrou-se promissora em relação à técnica convencional, atendendo aos critérios da metodologia e apresentando recuperação entre 87-98%. A análise por Cromatografia Gasosa/Espectrometria de Massas (GC/MS) contribuiu para confirmar a eficiência na separação das frações pela macro e microcoluna através do monitoramento seletivos de íons (m/z 142, 156 e 170). O estudo das áreas relativas tanto por Cromatografia Gasosa com detector de Ionização por Chama (GC-FID) quanto por Cromatografia Gasosa/Espectrometria de Massa (GC-MS) mostrou para as frações da macro e microcoluna, que a fração de compostos saturados quando comparada com o malteno apresentaram perfis e áreas relativas equivalentes, demonstrando que o sistema cromatográfico a gás é inapropriado para a análise das frações aromática e resinóica. As frações aromática (15-19%) e resinóica (14-16%), quando analisadas isoladamente, não apresentaram áreas relativas dos picos equivalentes aos percentuais gravimétricos isolados, confirmando a discriminação do sistema cromatográfico para frações mais polares dos óleos.

This work presents the use of analytical techniques, conventional and advanced for the chemical characterization of four samples of blends crude oils from the PETROBRAS station, Oiteirinhos II (Carmópolis-SE). These samples, which have different exploration characteristics, were identified as CEOL 1, CEOL 2, CEOL 3 and CEOL 4. After the collection in the field and subsequently separation of water residue through centrifugation at 2500 rpm, the blends were characterized by density, asphaltenes content, fractionation SARA (saturates, aromatics, resins and asphaltenes) and by the application of micropyrolisys off-line. The advanced characterization to elucidate the chemical relationship between the samples were made using the Thermogravimetry (TGA), Infrared Spectroscopy (IR), Spectroscopy in Ultraviolet (UV), Matrix Assisted Laser Desorption Ionization - Time of Flight - Mass Spectrometry (MALDI-TOF-MS), Gas Chromatography Mass Spectrometry (GC/MS), Gas Chromatography with Flame Ionization Detector (GC-FID) and Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography (GC x GC). The blends CEOL 3 presented the highest density (0.9737 g mL-1), confirming the results of MALDI-TOF-MS, that shows predominantly high molecular mass compounds in the composition. The SARA fractionation indicates the Saturated fraction as the largest fraction in all oils (> 50%). The analysis of TGA explained similar bands of mass loss in all blends and their asphaltenes. The characterization by IR showed bands related to the hydrocarbon composition and the UV showed the presence of mono, di and tri aromatics structures in the blends as well in their respective asphaltenes. The chromatographic analysis (GC/MS, GC-FID and GC x GC) showed that all blends have a paraffinic profile, with the predominance of n-alkanes of low molecular weight (n-C10 to n-C40) and characteristics of oxide depositional environment (Pr/Ph>1) and lacustrine origin (CPI>1). The analysis by GC/MS showed that the distribution area relating to the free n-alkanes in the CEOL 3 blends is approximately 30% lower than the other samples, and that after the micropyrolysis process these areas become approximately the same. For biomarkers, GC/MS was possible to identify the majority presence of tri- and tetracyclic terpanes (m/z 191) and regular steranes (m/z 217) as the major constituents of the blends, pointing also to the release of occluded biomarkers in asphaltenic structures after the micropyrolysis process. The identification and subsequent correlation between biomarkers indicated that the blends crude oils studied have partial biodegradation characteristics, with a blend of mature and immature oils from terrigenous and/or algal organic matter. / Este trabalho apresenta o emprego de diversas técnicas analíticas, convencionais e avançadas, para a caracterização química de quatro blendas de óleos brutos provenientes da estação da Petrobras de Oiteirinhos II (Carmópolis-SE). Estas amostras, que apresentam diferentes características de exploração, foram identificadas como CEOL 1, CEOL 2, CEOL 3 e CEOL 4. Após a coleta em campo e posterior separação dos resíduos de água por centrifugação a 2500 rpm, as blendas foram caracterizados a partir da determinação da densidade, do teor de asfaltenos, fracionamento SARA (Saturados, Aromáticos, Resinas e Asfaltenos) e aplicação da micropirólise off-line. A caracterização avançada, aplicada para elucidar a relação química entre as amostras, foram realizadas utilizando as técnicas de Termogravimetria (TGA), Espectroscopia no Infravermelho (IV), Espectroscopia no Ultravioleta (UV), Espectrometria de Massa por Tempo de voo com Desorção-Ionização a Laser Assistida por Matriz (MALDI-TOF-MS), Cromatografia Gasosa acoplada a Espectrometria de Massas (CG/EM), Cromatografia Gasosa com Detector de Ionização de Chama (CG-DIC) e Cromatografia Gasosa Bidimensional Abrangente (CG x CG). A blenda CEOL 3 apresentou a maior densidade (0,9737 g mL-1) corroborando com os resultados de MALDI-TOF-MS, mostrando a predominância de compostos de alta massa molecular em sua composição. O fracionamento SARA aponta a fração de Saturados como a maior fração em todos as blendas (>50%). A análise de TGA expôs faixas de perdas de massas semelhantes em todas as amostras e seus asfaltenos. A caracterização por IV apresentou estiramentos referentes à composição de hidrocarbonetos e o UV a presença de estruturas mono, di e tri aromáticos tanto nas blendas como em seus respectivos asfaltenos. As análises cromatográficas (CG/EM, CG-DIC e CG x CG) mostraram que todos as blendas possuem um perfil parafínico, com predominância de n-alcanos de baixo peso molecular (n-C10 a n-C40) com características de ambiente deposicional óxido (Pr/Ft>1) de origem lacustre (CPI>1). A análise por CG/EM mostrou ainda que a distribuição em área referente a n-alcanos livres presentes na blenda CEOL 3 é cerca de 30% menor do que as outras amostras, e que após o processo de micropirólise essas áreas passam a ser aproximadamente iguais. Para biomarcadores, por CG/EM foi possível identificar a presença majoritária de terpanos tri e tetracíclicos (m/z 191) e esteranos regulares (m/z 217), como constituintes majoritários das blendas em estudo, apontando ainda, a liberação de biomarcadores ocluídos nas estruturas asfaltênicas após o processo de micropirólise. A identificação e posterior correlação entre os biomarcadores indicaram que as blendas de óleos brutos possuem características de biodegradação parcial, com uma mistura de muito e pouco evoluídos termicamente, provenientes de matéria orgânicas terrígenas e/ou algas.