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Previous issue date: 2007-11-26 / The composition of petroleum may change from well to well and its resulting characteristics influence significantly the refine products. Therefore, it is important to characterize the oil in order to know its properties and send it adequately for processing. Since petroleum is a multicomponent mixture, the use of synthetic mixtures that are representative of oil fractions provides a better understand of the real mixture behavior. One way for characterization is usually obtained through correlation of physico-chemical properties of
easy measurement, such as density, specific gravity, viscosity, and refractive index. In this work new measurements were obtained for density, specific gravity, viscosity, and refractive index of the following binary mixtures: n-heptane + hexadecane, cyclohexane + hexadecane, and benzene + hexadecane. These measurements were accomplished at low pressure and
temperatures in the range 288.15 K to 310.95 K. These data were applied in the development of a new method of oil characterization. Furthermore, a series of measurements of density at high pressure and temperature of the binary mixture cyclohexane + n-hexadecane were performed. The ranges of pressure and temperature were 6.895 to 62.053 MPa and 318.15 to 413.15 K, respectively. Based on these
experimental data of compressed liquid mixtures, a thermodynamic modeling was proposed using the Peng-Robinson equation of state (EOS). The EOS was modified with scaling of volume and a relatively reduced number of parameters were employed. The results were satisfactory demonstrating accuracy not only for density data, but also for isobaric thermal expansion and isothermal compressibility coefficients. This thesis aims to contribute in a scientific manner to the technological problem of refining heavy fractions of oil. This problem was treated in two steps, i.e., characterization and search of the processes that can produce streams with economical interest, such as solvent
extraction at high pressure and temperature. In order to determine phase equilibrium data in these conditions, conceptual projects of two new experimental apparatus were developed. These devices consist of cells of variable volume together with a analytical static device. Therefore, this thesis contributed with the subject of characterization of hydrocarbons mixtures and with development of equilibrium cells operating at high pressure and temperature. These contributions are focused on the technological problem of refining heavy oil fractions / A composi??o do petr?leo pode variar de po?o para po?o e as suas caracter?sticas influenciam significativamente os produtos obtidos no processo de refino. Sendo assim, ? de suma import?ncia caracterizar o petr?leo para que se possam conhecer suas caracter?sticas e assim destin?-lo de maneira adequada para o seu processamento. Como o petr?leo ? uma mistura multicomponente, utilizar misturas sint?ticas representativas das fra??es proporciona um melhor entendimento do comportamento da mistura. Um caminho
para a caracteriza??o de fra??es ? geralmente atrav?s de correla??o entre propriedades f?sicoqu?micas de f?cil medi??o em que algumas dessas propriedades como massa espec?fica,
densidade, viscosidade e ?ndice de refra??o s?o freq?entemente utilizadas. Visando a caracteriza??o de fra??es de petr?leo, neste trabalho foram obtidos dados de massa espec?fica, viscosidade e ?ndice de refra??o de misturas bin?rias n-heptano + hexadecano, ciclohexano +
hexadecano e benzeno + hexadecano em baixa press?o e temperaturas de 288,15 K a 310,95 K e esses dados foram utilizados no desenvolvimento de uma proposta de caracteriza??o de fra??es de fra??es de petr?leo atrav?s da rela??o de propriedades f?sico-qu?micas com a composi??o. Os resultados obtidos mostraram uma ferramenta promissora e flex?vel na caracteriza??o termof?sica de misturas de hidrocarbonetos. Adicionalmente, foi realizada a medi??o de massa espec?fica em alta press?o e temperatura da mistura bin?ria ciclohexano + n-hexadecano numa faixa de 6,895 a 62,053 MPa e 318,15 a 413,15 K e a partir desses dados, uma proposta de modelagem de densidade de l?quidos comprimidos utilizando o modelo de Peng-Robinson e escalonamento de volume foi desenvolvida, utilizando um n?mero menor de par?metros que outros modelos da literatura. Os resultados foram satisfat?rios mostrando a acur?cia do modelo n?o apenas para massa espec?fica, mas tamb?m para coeficiente de expans?o t?rmica e compressibilidade isot?rmica.
Esta tese visou contribuir de maneira cientifica com o problema tecnol?gico de refino de ?leos pesados, que pode ser configurado como um problema de caracteriza??o e de busca de processos que possibilitem a obten??o de correntes fracionadas com interesse comercial, como por exemplo a extra??o com solventes em alta temperatura e press?o. Visando obter dados de equil?brio de fases nessas condi??es, foram desenvolvidos projetos conceituais de dois dispositivos experimentais, que consiste de uma c?lula de volume vari?vel como componente de um aparato de equil?brio est?tico anal?tico. Sendo assim, essa tese contribuiu com propostas de caracteriza??o de misturas de hidrocarbonetos e com projetos de montagem de uma c?lula de equil?brio operando em alta
temperatura e alta press?o, o que pode contribuir para o problema tecnol?gico de refino de ?leos pesados
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/15872 |
| Date | 26 November 2007 |
| Creators | Amorim, Josinira Antunes de |
| Contributors | CPF:08580772800, http://lattes.cnpq.br/2621516646153655, Dantas Neto, Afonso Avelino, CPF:05641284491, http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783215D9, Souza, Carlson Pereira de, CPF:13681389420, http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781094H3, Santana, Hosiberto Batista de, CPF:55184820434, http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4796950P7, Rajagopal, Krishnaswamy, CPF:28505430190, http://lattes.cnpq.br/9845641477918054, Paredes, M?rcio Luis Lyra, Chiavone Filho, Osvaldo |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Programa de P?s-Gradua??o em Engenharia Qu?mica, UFRN, BR, Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Regionais |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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