Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_5757_Giovanna da Fraga Carneiro.pdf: 6647723 bytes, checksum: 9552435a30f9670333eae0ac464d42a9 (MD5) Previous issue date: 2012-07-13 / No processo de exploração do petróleo é muito comum a ocorrência de emulsões, já que a água é encontrada nos reservatórios junto com os hidrocarbonetos ou também pode ser injetada como forma de estimular a produção. Ainda que comuns, as emulsões são muito indesejadas e a Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de baixo campo se apresenta como uma técnica poderosa para o estudo dessas. As propriedades medidas por RMN de baixo campo (tempo de relaxação longitudinal, T1; tempo de relaxação transversal, T2 e coeficiente de difusão, D) permitem inferir diversas propriedades dos fluidos envolvidos na produção. As medidas de RMN em duas dimensões especialmente, têm um forte potencial para caracterizar as emulsões, por combinar em um só experimento, por exemplo, informações de T2 e de D. Neste estudo, 4 petróleos diferentes foram analisados através de técnicas bidimensionais de RMN, obtendo-se mapas de T1-T2 e D-T2. Dois dos petróleos eram isentos de água e preparou-se emulsões com os mesmos usando-se água dopada. Os outros dois petróleo já apresentavam emulsões. Através das análises realizadas foi possível quantificar a água através da distribuição de T2 para aquelas amostras nas quais água e óleo apresentaram T2 distintos. O erro obtido nessa quantificação foi de 23% para um dos petróleos e uma média de 9% para emulsões preparadas com outro petróleo. Para as emulsões preparadas foi possível acompanhar a dinâmica de separação das emulsões, inclusive avaliar a ação de desemulsificantes aplicados. Os mapas de D-T2 permitiram visualizar diferentes comportamentos da água, mais ou menos restrita, devido às emulsões do tipo água em óleo formadas, fato que pode ser correlacionado com a distribuição de tamanhos de gota. A quantificação direta de água em petróleo através das curvas de coeficiente de difusão não foi possível.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9770_Danyelle ALves da Cunha.pdf: 3427046 bytes, checksum: 387e19a8d350c671ee822e115076a920 (MD5) Previous issue date: 2016-03-09 / O petróleo pode ser definido como uma mistura complexa de hidrocarbonetos e compostos que contém S, O, N e metais. Durante o processo de produção ocorre a formação de emulsões de água em óleo (A/O) ou óleo em água (O/A). Esses tipos de emulsões são prejudiciais uma vez que elevam a viscosidade, reduzem a taxa de drenagem e podem propiciar a precipitação de cristais parafínicos e agregados de asfaltenos. As precipitações destes compostos interferem nas linhas de produção, pois se depositam nas tubulações diminuindo seu diâmetro interno e elevando os custos da produção. A indústria exige um petróleo isento de água a fim de diminuir os riscos de corrosão e, consequentemente, diminuição os custos de produção. Logo, o acompanhamento desses sistemas por meio da determinação da distribuição do tamanho de gota (DTG) é indispensável. A partir do refino do óleo cru, são obtidos produtos derivados do petróleo, tais como GLP (gás de cozinha), querosene, gasolina, óleo diesel, entre outros. O óleo diesel é um destilado médio, uma vez que o ponto de ebulição varia entre 125ºC e 328ºC. Este destilado possui extrema importância como combustível no transporte rodoviário brasileiro, liderando o ranking do consumo de combustíveis no setor rodoviário no Brasil. Dessa forma, a adulteração deste combustível é crescente e são adicionados a este óleo, produtos como a querosene, biodiesel e óleos residuais, uma vez que possuem boa miscibilidade. Dentre as técnicas mais utilizadas para o estudo deste óleo destaca-se a espectrometria de infravermelho, espectrometria de massas e a ressonância magnética nuclear (RMN) de alta resolução. No entanto, estudos envolvendo adulteração de diesel por RMN de baixo campo ainda não haviam sido publicados. Este estudo objetiva verificar por RMN de baixo campo a adulteração de óleo diesel e também a determinação do diâmetro de gota de emulsões de água/diesel e água/biodiesel.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9771_Luciana da Franca Montes.pdf: 4098315 bytes, checksum: 294773a45fe43ecec59925bdf8148941 (MD5) Previous issue date: 2016-03-09 / Separar os componentes individuais do petróleo é praticamente impossível, assim a maneira mais conveniente de se analisar destilados de petróleo é por meio da determinação de suas composições químicas e de suas propriedades visto que muitas delas estão relacionadas com a constituição química. Neste trabalho, quatro amostras de petróleo com °API entre 34,9 e 17,9 foram submetidos à destilação PEV (ponto de ebulição verdadeiro) seguindo a norma ASTM D 2892, o que permitiu a obtenção de 42 destilados. A técnica CPMG e a sequência de Gradiente de Campo Pulsado PFGSTE, foram aplicadas para a obtenção dos Tempos de Relaxação (T2) e Coeficiente de Difusão (D) respectivamente. Valores de T2 entre 4,64s a 60,47ms e de D na faixa de 1,6x10-11m2/s a 759,7x10-11, quando correlacionados com a Teb (31 a 400°C), MM (67,59 a 344,54 g/mol) e °API (23,4 a 94,1) dos destilados, apresentaram uma forte tendência com essas propriedades. Os tempos de relaxação medidos por RMN de baixo campo (RMN-BC) foram correlacionados com os valores dos índices de aromaticidade determinados por RMN de alta resolução. Estudos de RMN de baixo campo em conjunto com Destilação Simulada (SimDis) normatizada pela ASTM D7169 demonstraram que RMN-BC é uma alternativa rápida e viável para determinação da distribuição de cadeia carbônica de destilados.

Made available in DSpace on 2018-08-01T21:36:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10206_Dissertac a o - Thiago.pdf: 2157867 bytes, checksum: 255646815c5d8a0cf68474d50b864bd5 (MD5) Previous issue date: 2016-08-30 / Emulsões de petróleo água/óleo representam um grande problema operacional na indústria de petróleo. Dentre estes problemas destaca-se a variação nas propriedades reológicas desta matriz quando comparada ao petróleo desidratado. O tempo de relaxação transversal (T2) obtido por RMN de baixo campo pode ser usado para determinar os índices de pseudoplasticidade (n) e consistência (k) de emulsões contendo diferentes porcentagem de fase dispersa. Neste trabalho foram utilizadas aproximadamente 90 emulsões proveniente de 10 petróleos, de gravidade API variando entre 18,7 a 28,3. Dependendo da quantidade de água emulsificada, verifica-se um aumento da ordem de 400% na viscosidade aparente, bem como um comportamento pseudoplástico mais evidenciado. Com base nos resultados obtidos foi proposto uma metodologia para determinar os valores de k e n. Para verificar a precisão do modelo foram utilizadas emulsões provenientes de 5 petróleos desconhecidos e os resultados obtidos foram satisfatório na predição da viscosidade numa faixa de 100 a 600 s-1. Finalmente, a RMN de baixo campo mostrou-se uma boa alternativa para o método ASTM D2196-15, que é comumente utilizado para medir a viscosidade dinâmica

Este projeto teve como objetivo a construção e automatização de um espectrômetro de baixo custo que tem como principal aplicação a caracterização de meios porosos. Para realizar a caracterização de um meio poroso é necessário que o campo magnético externo aplicado não seja intenso para diminuir os problemas relacionados com a diferença de susceptibilidade magnética na interface fluido-solido. Por este motivo, foi construído um magneto resistivo de baixo campo, operando na frequência de próton de 2MHz (0.047 Tesla) e de simples design. Para manter o equipamento com custo mais baixo possível foram construídos em laboratório a fonte de alimentação do magneto, um amplificador ajustado para 2MHz e os componentes λ/4 e os softwares necessários. O software desenvolvido tem a finalidade de controlar a placa de geração e aquisição de radiofrequência que foi adquirida pela empresa Spincore, denominada RadioProcessor. Para esta finalidade optou-se pela construção de uma nova API na linguagem C++, utilizando a API original do RadioProcessor como base, de forma a montar um conjunto de funções simples e intuitivas para a utilização do espectrômetro. Além disso, foi realizada a integração de uma linguagem script à biblioteca, que dá acesso ao usuário a todas as funções básicas de programação, permitindo que um usuário com pouca habilidade de programação possa criar um programa para o controle total do equipamento de forma simples e também tornando o software maleável, sendo possível que novas funções sejam integradas. Isso abre espaço para que o equipamento possa ser utilizado para outras aplicações além das citadas anteriormente. Somada à nova biblioteca, uma interface gráfica foi desenvolvida, a qual compreende o programa de controle do equipamento e também funções para tratamento e visualização de dados, como a transformada inversa de Laplace e transformada de Fourier. / The objective of this project was the assembling and automatization of a low cost NMR spectrometer for the characterization of porous media. The study of porous media through NMR spectroscopy requires a low intensity magnetic field in order to avoid the problems related to the difference of magnetic susceptibility on the fluid-solid interface. For that reason, a low field electromagnet, operating on the proton frequency of 2MHz (0.047 Tesla) and of simple design was built. As to keep all the equipment as low cost as possible, the following components were also assembled in laboratory: the magnets power supply, a 2MHz amplifier, the quarter-wave components and the necessary softwares. The goal of the software developed was to control the RF generation and acquisition board, which was acquired from the enterprise Spincore, further named RadioProcessor. To achieve this goal, it was decided the development of a new API, in the C++ language, which uses the original boards API as a base in order to assemble a group of functions that are simpler and more intuitive to the end user. In addition, a script language was integrated to the APIs library, allowing users with little programming knowledge to write a program which controls the whole equipment in an easy way and also adding flexibility to the software, as it becomes easy to add new functions. This permits that the equipment be easily changed to include other applications in the future. Finally, a graphical interface was developed, which comprehends the equipment control software and the visualization of the data.

Este projeto teve como objetivo a construção e automatização de um espectrômetro de baixo custo que tem como principal aplicação a caracterização de meios porosos. Para realizar a caracterização de um meio poroso é necessário que o campo magnético externo aplicado não seja intenso para diminuir os problemas relacionados com a diferença de susceptibilidade magnética na interface fluido-solido. Por este motivo, foi construído um magneto resistivo de baixo campo, operando na frequência de próton de 2MHz (0.047 Tesla) e de simples design. Para manter o equipamento com custo mais baixo possível foram construídos em laboratório a fonte de alimentação do magneto, um amplificador ajustado para 2MHz e os componentes λ/4 e os softwares necessários. O software desenvolvido tem a finalidade de controlar a placa de geração e aquisição de radiofrequência que foi adquirida pela empresa Spincore, denominada RadioProcessor. Para esta finalidade optou-se pela construção de uma nova API na linguagem C++, utilizando a API original do RadioProcessor como base, de forma a montar um conjunto de funções simples e intuitivas para a utilização do espectrômetro. Além disso, foi realizada a integração de uma linguagem script à biblioteca, que dá acesso ao usuário a todas as funções básicas de programação, permitindo que um usuário com pouca habilidade de programação possa criar um programa para o controle total do equipamento de forma simples e também tornando o software maleável, sendo possível que novas funções sejam integradas. Isso abre espaço para que o equipamento possa ser utilizado para outras aplicações além das citadas anteriormente. Somada à nova biblioteca, uma interface gráfica foi desenvolvida, a qual compreende o programa de controle do equipamento e também funções para tratamento e visualização de dados, como a transformada inversa de Laplace e transformada de Fourier. / The objective of this project was the assembling and automatization of a low cost NMR spectrometer for the characterization of porous media. The study of porous media through NMR spectroscopy requires a low intensity magnetic field in order to avoid the problems related to the difference of magnetic susceptibility on the fluid-solid interface. For that reason, a low field electromagnet, operating on the proton frequency of 2MHz (0.047 Tesla) and of simple design was built. As to keep all the equipment as low cost as possible, the following components were also assembled in laboratory: the magnets power supply, a 2MHz amplifier, the quarter-wave components and the necessary softwares. The goal of the software developed was to control the RF generation and acquisition board, which was acquired from the enterprise Spincore, further named RadioProcessor. To achieve this goal, it was decided the development of a new API, in the C++ language, which uses the original boards API as a base in order to assemble a group of functions that are simpler and more intuitive to the end user. In addition, a script language was integrated to the APIs library, allowing users with little programming knowledge to write a program which controls the whole equipment in an easy way and also adding flexibility to the software, as it becomes easy to add new functions. This permits that the equipment be easily changed to include other applications in the future. Finally, a graphical interface was developed, which comprehends the equipment control software and the visualization of the data.

A ressonância magnética nuclear no domínio do tempo (RMN-DT), possui inúmeras vantagens em relação à RMN de alta resolução tais como: baixo custo do equipamento, de análise e manutenção e não precisa de operador especializado. Apesar disso a técnica de RMN-DT ainda tem um campo muito grande de desenvolvimento para análise de componente com baixa mobilidade molecular como sólidos amorfos e cristalinos. Isto requer o desenvolvimento de instrumentação e/ou métodos de análise que se consiga medir o sinal de RMN em menos de 10 µs, após a irradiação da amostra. O tempo entre o final da excitação e o começo da aquisição do sinal é conhecido como tempo morto. A opção estudada nesta dissertação para redução do tempo morto foi o uso de pulsos formatados, que já são utilizados em experimentos de RMN em alta resolução e de imagens por RMN, para excitação seletiva. No entanto, pulsos formatados não têm sido utilizados em RMN-DT. A principal vantagem desses pulsos é que eles são projetados para que a potência no final do pulso seja mínima, o que diminui o tempo morto do espectrômetro. No caso do pulso convencional, na forma retangular, a potência no final do pulso é máxima, o que aumenta o tempo morto. Os pulsos formatados utilizados foram pulsos Sinc, Sine e também pulsos com início similar aos pulsos retangulares, com potência máxima, e que depois de certo tempo tem decaimento similar aos pulsos Sinc e Sine. Esses pulsos inéditos foram denominados Reta-Sine e Reta-Sinc. Foram avaliados amostras heterogêneas (solido-líquido) e sólidas como CaSO4.2H2O, farelo de soja, polímeros amido e Policaprolactona. Esses pulsos também foram usados para monitorar reações de polimerização da resina epóxi com poliamida (Araldite®). Com esses métodos foi possível reduzir o tempo morto de espectrômetro de 23MHz 23 µs para 14 µs e de 20 Mhz de 9 para 6 µs. Com isso conclui-se que o pulsos formatados podem reduzir significativamente o tempo morto de espectrômetro de RMN-DT, sem acessórios ou custo financeiro, pois as sequências podem ser instalada e usadas em qualquer espectrômetro moderno. / The nuclear magnetic resonance in the time domain (TD-NMR) It has numerous advantages over the high-resolution NMR such as low cost of equipment, analysis and maintenance and requires no specialized operator. Nevertheless NMR DT technique also has a very large development field for component analysis with a low molecular mobility as amorphous and crystalline solids. This requires the development of instrumentation and / or analysis methods that can measure the NMR signal in less than 10 µs, after irradiation of the sample. The time between the end of excitation and signal acquisition the beginning is known as dead time. The option studied in this work to reduce the dead time was the use of formatted pulses, which are already used in NMR experiments in high resolution and NMR imaging for selective excitation. However, formatted pulses have not been used in NMR DT. The main advantage of these pulses is that they are designed so that the power in the pulse end is minimized, which reduces the dead time of the spectrometer. In the case of conventional pulse in rectangular form, the power in the pulse end is maximum, which increases the dead time. Formatted pulses used were Sync pulses, Sine and also pulses beginning similar to rectangular pulses with maximum power, and after a while has similar decay to Sync and Sine wrists. These unpublished wrists were called Sine and Straight-Line-Sync. They were evaluated heterogeneous samples (solid-liquid) and solid as CaSO4.2H2O, soybean meal, starch polymers and Polycaprolactone. These pulses are also used to monitor polymerization reactions the polyamide epoxy resin (Araldite®). With these sequences it was possible to reduce the dead time of 23 µs 23MHz spectrometer to 14 µs e 20 Mhz from 9 to 6 µs. With this it is concluded that the formatted pulses can significantly reduce the dead time DT-NMR spectrometer, without fittings or financial cost because the sequences can be installed and used in any modern spectrometer.

A ressonância magnética nuclear no domínio do tempo (RMN-DT), possui inúmeras vantagens em relação à RMN de alta resolução tais como: baixo custo do equipamento, de análise e manutenção e não precisa de operador especializado. Apesar disso a técnica de RMN-DT ainda tem um campo muito grande de desenvolvimento para análise de componente com baixa mobilidade molecular como sólidos amorfos e cristalinos. Isto requer o desenvolvimento de instrumentação e/ou métodos de análise que se consiga medir o sinal de RMN em menos de 10 µs, após a irradiação da amostra. O tempo entre o final da excitação e o começo da aquisição do sinal é conhecido como tempo morto. A opção estudada nesta dissertação para redução do tempo morto foi o uso de pulsos formatados, que já são utilizados em experimentos de RMN em alta resolução e de imagens por RMN, para excitação seletiva. No entanto, pulsos formatados não têm sido utilizados em RMN-DT. A principal vantagem desses pulsos é que eles são projetados para que a potência no final do pulso seja mínima, o que diminui o tempo morto do espectrômetro. No caso do pulso convencional, na forma retangular, a potência no final do pulso é máxima, o que aumenta o tempo morto. Os pulsos formatados utilizados foram pulsos Sinc, Sine e também pulsos com início similar aos pulsos retangulares, com potência máxima, e que depois de certo tempo tem decaimento similar aos pulsos Sinc e Sine. Esses pulsos inéditos foram denominados Reta-Sine e Reta-Sinc. Foram avaliados amostras heterogêneas (solido-líquido) e sólidas como CaSO4.2H2O, farelo de soja, polímeros amido e Policaprolactona. Esses pulsos também foram usados para monitorar reações de polimerização da resina epóxi com poliamida (Araldite®). Com esses métodos foi possível reduzir o tempo morto de espectrômetro de 23MHz 23 µs para 14 µs e de 20 Mhz de 9 para 6 µs. Com isso conclui-se que o pulsos formatados podem reduzir significativamente o tempo morto de espectrômetro de RMN-DT, sem acessórios ou custo financeiro, pois as sequências podem ser instalada e usadas em qualquer espectrômetro moderno. / The nuclear magnetic resonance in the time domain (TD-NMR) It has numerous advantages over the high-resolution NMR such as low cost of equipment, analysis and maintenance and requires no specialized operator. Nevertheless NMR DT technique also has a very large development field for component analysis with a low molecular mobility as amorphous and crystalline solids. This requires the development of instrumentation and / or analysis methods that can measure the NMR signal in less than 10 µs, after irradiation of the sample. The time between the end of excitation and signal acquisition the beginning is known as dead time. The option studied in this work to reduce the dead time was the use of formatted pulses, which are already used in NMR experiments in high resolution and NMR imaging for selective excitation. However, formatted pulses have not been used in NMR DT. The main advantage of these pulses is that they are designed so that the power in the pulse end is minimized, which reduces the dead time of the spectrometer. In the case of conventional pulse in rectangular form, the power in the pulse end is maximum, which increases the dead time. Formatted pulses used were Sync pulses, Sine and also pulses beginning similar to rectangular pulses with maximum power, and after a while has similar decay to Sync and Sine wrists. These unpublished wrists were called Sine and Straight-Line-Sync. They were evaluated heterogeneous samples (solid-liquid) and solid as CaSO4.2H2O, soybean meal, starch polymers and Polycaprolactone. These pulses are also used to monitor polymerization reactions the polyamide epoxy resin (Araldite®). With these sequences it was possible to reduce the dead time of 23 µs 23MHz spectrometer to 14 µs e 20 Mhz from 9 to 6 µs. With this it is concluded that the formatted pulses can significantly reduce the dead time DT-NMR spectrometer, without fittings or financial cost because the sequences can be installed and used in any modern spectrometer.