[pt] Os processos de formação e de dissociação de hidratos são de grande interesse
nas áreas ambiental e energética. Especificamente para a indústria de
petróleo e gás, o hidrato aparece como um empecilho à garantia de escoamento,
alavancando ainda mais a necessidade urgente de ampliar o conhecimento sobre
seus fenômenos. Neste trabalho, uma nova abordagem para observar e compreender
a cinética e as propriedades mecânicas de hidratos por meio da reologia
interfacial é apresentada. O conhecido anel du Nouy é empregado com
uma nova célula de latão projetada para permitir o necessário gerenciamento
da temperatura de teste. Ciclopentano é utilizado como formador de hidrato.
Com a nova geometria interfacial, diferentes temperaturas e protocolos de contato
água/ciclopentano são explorados. A importância de primeiro provocar o
contato do CP com cristais de gelo a fim de iniciar a formação de hidrato é
de particular interesse. Assim, time sweeps são realizados em duas etapas: uma
para a formação de gelo e outra para os formação de hidrato. Foi determinado
que os hidratos de ciclopentano são detectados em temperaturas Tf menor ou igual a 6 graus Celsius. Uma
interessante discussão a respeito do estado de metaestabilidade dos hidratos é,
então, apresentada. Depois que os hidratos preenchem completamente a interface
água/ciclopentano, strain sweeps são realizados para examinar a fragilidade dos
filmes de hidrato, medindo os módulos interfaciais elástico e viscoso (G e G).
As propriedades mecânicas desses filmes demonstraram uma forte dependência
da temperatura (Tf ): o tempo de indução (tc), medido a partir do primeiro contato
do ciclopentano com gelo, bem como o módulo elástico (G) e a deformação de
escoamento (γy) aumentam conforme Tf é aumentada. / [en] Hydrate formation and dissociation processes are of major interest in environmental
and energy fields. Specifically for the oil and gas industry, hydrate
appears as an issue regarding flow assurance, pushing even more the urgent need
for expanding the knowledge on hydrate phenomena. In the current work, a
new approach to observe and understand the kinetics and mechanical properties
of hydrates by interfacial rheology is presented. The standard du Nouy ring
is employed with a novel brass cell designed to permit the necessary temperature
management. Cyclopentane is used as hydrate former. With the new interfacial
geometry, different temperature and water/cyclopentane contact protocols are explored.
The importance of first contacting CP against ice crystals in order to initiate
hydrate formation is of particular interest. Thus, time sweeps are performed
in two stages: one for ice formation and another for hydrate formation. It was
determined that cyclopentane hydrates only arise at temperatures Tf less than or equal to 6 celsius degree. A
worthwhile discussion regarding the hydrate metastability state is then presented.
After hydrates completely populate the water/cyclopentane interface, strain
sweeps of the interfacial elastic and viscous moduli (G and G) are conducted to
examine the fragility of the hydrate films. The mechanical properties of hydrate
films demonstrated high dependence on temperature (Tf): the induction time (tc),
measured from the moment when cyclopentane first contacts ice, as well as the
elastic modulus (G) and the yield strain (γy) increase as Tf is increased.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:29255 |
| Date | 23 February 2017 |
| Creators | BRUNA COSTA LEOPERCIO |
| Contributors | PAULO ROBERTO DE SOUZA MENDES |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | English |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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