Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lyzette Goncalves de Moura.pdf: 21773601 bytes, checksum: b72a0b464ec701d6ed3a2f71444b3e58 (MD5) Previous issue date: 2007-09-18 / In this work, among the main models developed and applied for pure crude oils stability prediction and for the compatibility between crude oils/fractions; the Toluene Equivalence (TE) performance, the Heithaus parameter (Parameter P) of the crude compatibility model, the Crude Compatibility Model, the Colloidal Instability Index (CII) and the one of the Bureau of Mines Correlation Index - Toluene Equivalence (BMCI-TE) were valuated. For their implementation, except the CII, is necessary the determination of the asphaltenes precipitation onset, obtained by adding n-heptane to the pure crude until the occurrence of precipitation. It was not possible to get that measurement in part of the estimated crude oils; due to that fact we were unable to analyze the model efficiency for these samples stability/compatibility. The CII results refer to the total number of samples, but the rest refer only to those presenting precipitation when added with n-heptane end their mixtures. In the stability evaluation, the TE furnished only a stability order related classification, while with the P parameter it was attained 89% of prediction target hitting; with the Crude Compatibility Model together with the BMCI-TE, the prediction target hitting was 95%, whereas with the CII the prediction target hitting was 3%. With respect to mixture compatibility the TE, P parameter and the Crude Compatibility Model revealed 83% of the prediction target hitting, and in the BMCI-TE the prediction target hitting 50%. The CII presented 39% prediction target hitting for binary mixtures and for ternary mixtures, which could only be evaluated according to this parameter, the prediction target hitting was 80%. Except the CII, the parameters presented as main limitation the impossibility of its application to systems involving samples that do not precipitate when added with n-heptane; but the CII, which does not have this relation, revealed the worst performance. Classical models of stability and compatibility of crude oils proved to be little efficient for analyzing systems that include the Brazilian crude oils considered in this study, This strongly suggests the necessity of deeper studies to enhance the already existing models and indices or to develop new ones. / Dentre os principais modelos desenvolvidos e aplicados à predição da estabilidade de petróleos puros e da compatibilidade entre petróleos/frações, neste trabalho avaliou-se o desempenho do Tolueno Equivalente (TE), do Parâmetro de Heithaus (Parâmetro P), do Modelo de Compatibilidade do Petróleo, do Índice de Instabilidade Coloidal (IIC) e do Índice de Correlação do Bureau of Mines - Tolueno Equivalente (BMCI-TE). Para a implementação dos mesmos, com exceção do IIC, é necessária a determinação do início de precipitação dos asfaltenos, obtido adicionando-se n-heptano ao petróleo puro até que ocorra a precipitação. Em parte dos petróleos avaliados não foi possível obter essa medida e, devido a isso, não se conseguiu analisar a eficiência dos modelos na predição da estabilidade/compatibilidade destas amostras. Os resultados do IIC são relativos ao total de amostras, mas os demais se referem apenas àquelas que apresentam precipitação na presença de n-heptano e às misturas entre elas. Na avaliação da estabilidade, o TE proporcionou somente uma classificação quanto à ordem de estabilidade; já com o Parâmetro P, obteve-se 89% de acerto na predição; com Modelo de Compatibilidade do Petróleo e com o BMCI-TE, o acerto foi de 95%, enquanto que com o IIC, foi de 3%. Em relação à compatibilidade das misturas, o TE, o Parâmetro P e o Modelo de Compatibilidade do Petróleo revelaram um percentual de acerto de 83% e no BMCI-TE o acerto foi de 50%. O IIC apresentou um acerto de 39% para as misturas binárias; e para as ternárias, que só puderam ser avaliadas segundo este parâmetro, o acerto foi de 80%. Excetuando-se o IIC, os parâmetros apresentam como principal limitação, a impossibilidade de aplicação a sistemas envolvendo amostras que não apresentam precipitação mediante o acréscimo de n-heptano; porém o IIC, que não possui esta restrição, revelou o pior desempenho. Os modelos clássicos de predição de estabilidade e compatibilidade de petróleos mostraram-se pouco eficientes na análise dos sistemas envolvendo os petróleos brasileiros considerados neste estudo, suscitando a necessidade de um estudo mais profundo para o aprimoramento dos modelos e índices existentes ou desenvolvimento de novos.

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maria do Socorro Garreto.pdf: 7283583 bytes, checksum: 2b71ac789d5be27c5154d61dd9dc98cc (MD5) Previous issue date: 2006-05-10 / The crude oil can be understood as a mixture sufficiently polydisperse where its diverse components form a dispersion and/or solution whose original state can be modified in function of variations of temperature, pressure and composition causing, for example, the formation of organic deposits. The asphaltene constitutes heavy fractions of oils with great capacity for precipitation and consequent deposition. Better understanding of the asphaltenes behavior is essential to reduce the negative impacts caused by these fractions in petroleum production and processing. An important subject is the relation between the asphaltenes stability in the oils and the measurements of asphaltenes onset precipitation, which represent the minimum amount of a flocculent (n-alkane of low molar mass) necessary to initiate the formation of the precipitated ones in the oils. These measurements, in general, are executed in different conditions against the found ones during the production, and are found also significant errors for oils with low amounts of asphaltenes and with particles in suspension. Distinct interpretations in relation to the precipitation phenomenon are still verified when comparing the results between diverse techniques. In this work, the results of different techniques in the determination of the asphaltenes onset precipitation have been evaluated by optical microscopy, viscosimetry and impedance spectroscopy in ten samples of Brazilian crude oils with different characteristics. The results of precipitation onset also had been related with the asphaltenes stability in the pure oils and mixtures of oils. The oil samples had been assigned P1-P10, A and B. The precipitation onset was induced by the addition of heptane in the oil and the toluene oil (2:1) mixture. The results showed good agreement with the values of precipitation onset for the three evaluated techniques, indicating that the flocculation and precipitation represent the same phenomenon. The addition of the toluene provoked a displacement of the asphaltene onset precipitation point strengthening the influence of the aromaticity in the solubilization of the asphaltenes. It was still observed that the stability of the asphaltene in the oil depends on a relation between all the physico-chemical parameters, however parameters such as resins and aromatics exert a bigger influence on the stability. The study in oil mixtures had indicated that the precipitation onset is not a parameter that can be used exclusively as indicative of asphaltenes stability. / O petróleo pode ser compreendido como uma mistura bastante polidispersa em que, seus diversos componentes formam uma dispersão e/ou solução cujo estado original pode ser alterado em função de variações de temperatura, pressão e composição, acarretando, por exemplo, a formação de depósitos orgânicos. Os Asfaltenos constituem frações pesadas de petróleos com grande capacidade para a precipitação e conseqüente deposição pelas mudanças no equilíbrio de fases da mistura. Uma melhor compreensão do comportamento dos asfaltenos é essencial para reduzir os impactos negativos causados por estas frações na produção e processamento do petróleo. Um assunto importante e também bastante discutível é a relação entre estabilidade dos asfaltenos nos petróleos e as medidas de início de precipitação dos asfaltenos, que representa a quantidade mínima de um floculante (n-alcano de baixa massa molar) necessária para iniciar a formação dos precipitados nos petróleos. Essas medidas, em geral, são executadas em condições distintas às encontradas durante a produção, e também, verificam-se erros bastante significativos para petróleos com baixos teores de asfaltenos e que apresentam partículas em suspensão. Neste trabalho avaliaram-se os resultados obtidos a partir de diferentes técnicas para a determinação do inicio de precipitação dos asfaltenos, seja a microscopia ótica, viscosimetria e espectroscopia de impedância, para dez amostras de petróleos brasileiros com características diferentes. Os resultados de início de precipitação foram também relacionados com a estabilidade dos asfaltenos nos petróleos puros e em misturas de petróleos. As amostras de petróleos foram designadas P1-P10, A e B. O início de precipitação foi induzido pela adição de n-heptano no petróleo e na mistura petróleo tolueno (2:1). Os resultados revelaram uma boa concordância nos valores de início de precipitação para as três técnicas avaliadas indicando que a floculação e precipitação representam o mesmo fenômeno. A adição do tolueno provocou um deslocamento do ponto de início de precipitação dos asfaltenos reforçando a influência da aromaticidade na solubilização dos asfaltenos. Observou-se ainda que a estabilidade dos asfaltenos no petróleo depende de uma relação entre todos os parâmetros físico-químicos, entretanto os parâmetros resinas e aromáticos exercem uma maior influência sobre a estabilidade. Os resultados obtidos com as misturas dos petróleos indicaram que o início de precipitação não é um parâmetro que possa ser empregado, exclusivamente, como indicativo da estabilidade dos asfaltenos em misturas.

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ariana Komura de Castro.pdf: 1539013 bytes, checksum: 9322eebdf7e436f3bca6297342a522b1 (MD5) Previous issue date: 2009-07-03 / The Hildebrand solubility parameter is used to express the compatibility of petroleum in mixtures, starting from the principle that, independently from the system composition, the asphaltenes always precipitate in a certain solubility parameter, known as the flocculation parameter, which estimated value is 16,35 (MPa)1/2. In this paper, it was tried to experimentally determine the flocculation parameter and the solubility parameters of some petroleum, through data of onset of precipitation of asphaltenes by adding n-alkenes. The experimental determinations of onset of precipitation were performed by optical microscopy and Near-Infrared spectroscopy (NIR), in order to be also evaluated the correlation between measures. The outcomes of onset of precipitation showed a reasonable correlation among techniques, but the data obtained by NIR were generally larger. Towards the flocculation parameter, the experimental data when adjusted to a linear behavior of first order ended up on inconsistent values compared with the ones in literature, what raised doubts about the basic hypothesis of compatibility model. However, it was possible the determination of solubility parameters for several petroleum and it was noticed that the data are used successfully in prediction of compatibility in mixtures, therefore, it was verified the need of the improvement of experimental methodology to the determination of onset of precipitation through Near-Infrared spectroscopy and clues indicate that the phenomena of asphaltenes precipitation may not be only molecular. / O parâmetro de solubilidade de Hildebrand é utilizado para expressar a compatibilidade de petróleos em misturas, partindo-se do princípio que, independentemente da composição do sistema, os asfaltenos precipitam sempre em um determinado parâmetro de solubilidade, conhecido como parâmetro de floculação, cujo valor estimado é 16,35 (MPa)1/2. Neste trabalho, tentou-se determinar experimentalmente o parâmetro de floculação e os parâmetros de solubilidade de alguns petróleos, através dos dados de início de precipitação dos asfaltenos pela adição de n-alcanos. As determinações experimentais de início de precipitação foram realizadas por microscopia ótica e espectroscopia de Infravermelho Próximo (NIR), a fim de que fosse avaliada também a correlação entre as medidas. Os resultados de início de precipitação indicaram uma correlação razoável entre as técnicas, mas os dados obtidos pelo NIR foram geralmente maiores. Em relação ao parâmetro de floculação, os dados experimentais quando ajustados a um comportamento linear de primeira ordem proporcionou valores inconsistentes comparados com o da literatura, o que coloca em dúvida a hipótese básica do modelo de compatibilidade. Entretanto, foi possível a determinação dos parâmetros de solubilidade para vários petróleos e foi observado que os dados são utilizados com sucesso na predição da compatibilidade em misturas, porém, verificou-se a necessidade do aperfeiçoamento da metodologia experimental para a determinação do início de precipitação através da espectroscopia de infravermelho próximo e indícios apontam que o fenômeno da precipitação dos asfaltenos possa não ser apenas molecular.