IQ - TCC - Química do Petróleo

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A quitosana e suas aplicações: uma análise exploratória de dados bibliográficos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-12-15) Santiago, Flávia Heloise Balduino; Balaban, Rosangela de Carvalho; Ruza Gabriela Medeiros de Araújo; Marques, Nívia do Nascimento; Canella, Kathya
Este trabalho trata-se de um estudo exploratório, realizado por meio de uma revisão sistemática da literatura nas bases de dados Scielo, Google Acadêmico e Science Direct, objetivando fazer um levantamento bibliográfico a respeito da quitosana e suas aplicações e, além disso, identificar uma aplicação deste polímero ou de um de seus derivados na indústria petrolífera. Concluiu-se que a quitosana e seus derivados vêm se tornando bastante atrativos para uma grande variedade de aplicações em muitos campos. A sua interação com íons metálicos pelo mecanismo de quelação permite que derivados de quitosana sejam uma alternativa para processos tradicionais de tratamento de água. Na área médica e farmacêutica, derivados de quitosana podem ser aplicados como análgesicos em animais, melhoradores de cicatrização de feridas e dispositivos para a liberação controlada de fármacos. No setor de alimentos e agricultura, derivados de quitosana podem ser aplicados na preservação de alimentos, no material de embalagens para a conservação desses e aumentando o prazo de validade de frutas na pós-colheita. Na indústria do petróleo, estudos revelaram que a carboximetilquitosana pode efetivamente ser aplicado como inibidor de incrustação de carbonato de cálcio.
Acompanhamento das tarefas dos técnicos no Instituto de Química
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-12-12) Crispim, Hugo Cardoso; Vitor Sobrinho, Eledir; Almeida, Cássia Carvalho de; Moreira, Paulo Henrique Silva Santos
Esse trabalho consiste na apresentação das atividades realizadas durante o período de estágio obrigatório do curso de Química do Petróleo, na Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), necessário para a conclusão do curso. O estágio foi realizado nos prédios e laboratórios do Instituto de Química (IQ) na UFRN. As atividades realizadas foram acompanhar o dia a dia dos técnicos que realizam análises, controlam reagentes e preparam os laboratórios para as aulas práticas, e aprender a essência do trabalho de um químico, conhecendo equipamentos, rotinas de trabalho e a infraestrutura do IQ, que é um dos locais que químicos podem trabalhar. O relatório então visa fornecer o princípio por trás de cada técnica dos equipamentos utilizados e dar uma visão geral da capacidade analítica do Instituto de Química e de seus laboratórios de ensino.
Aditivação de querosene em diesel S10 B7 e estudo da estabilidade do combustível através de métodos físico-químicos e quimiométricos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016) Araújo, Heloise Oliveira Medeiros de; Santos, Luciene da Silva; Santos, Luciene da Silva; Moura, Maria de Fátima Vitória de; Lima, Leomir Aires Silva de
O óleo diesel é o combustível mais consumido no Brasil. Frequentemente, este destilado de petróleo precisa passar por correções em suas propriedades físico-químicas por meio da adição de melhoradores, entretanto, é importante avaliar os parâmetros de estabilidade à degradação dos combustíveis, característica determinante da qualidade destes produtos. Neste trabalho, foi estudada a adição de querosene a blends diesel-biodiesel utilizando metodologia com a realização de estocagem de misturas de diesel S10 B7 aditivado com querosene em diferentes proporções volumétricas durante sessenta dias, gerando 60 amostras. Análises de estabilidade oxidativa (método PetroOXY), destilação atmosférica, massa específica a 20 ºC, viscosidade cinemática à 40 ºC, ponto de névoa e espectrometria na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), foram utilizadas na avaliação do efeito da adição de querosene sobre as propriedades físico-químicas e o envelhecimento do diesel. A Análise de Componentes Principais (PCA) foi aplicada aos dados espectrométricos, para a extração de informações sobre a composição das amostras no decorrer da estocagem e separá-las em diferentes classes. Verificou-se que a presença de 15% de querosene nas misturas melhorou propriedades como a estabilidade oxidativa e a cristalização, diminuiu as temperaturas de ebulição, a massa específica e a viscosidade das misturas. Os espectros de FTIR não apresentaram diferenças significativas entre as amostras com diferentes concentrações do aditivo, nem com diferentes dias de estocagem. A PCA foi capaz de distinguir, nos scores de PC2 x PC3, duas classes amostrais, as com menos de 30 dias de estocagem e aquelas armazenadas a mais tempo. Nos gráficos de loadings, PC1 identificou como principal diferença entre as amostras a concentração de biodiesel, PC2 fez distinção entre as bandas do diesel nas misturas iniciais e aquelas referentes às substâncias produzidas na oxidação destes hidrocarbonetos, e PC3 distinguiu as bandas características do biodiesel daquelas características dos produtos de sua degradação.
Adsorção de CO2 utilizando material mesoporoso impregnado com amina
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-12-16) Silva, Etemistocles Gomes da; Santos, Luciene da Silva; Silva, José Alberto Batista da; Santos, Luciene da Silva; Silva, José Alberto Batista da; Braga, Tiago Pinheiro
A emissão de gases de efeito estufa para a atmosfera é um dos principais eventos causadores do aquecimento global. Dentre estes gases destaca-se o dióxido de carbono (CO2), cujas emissões podem ser reduzidas por processos de captura e sequestro de carbono. Os processos adsortivos têm apresentado diversas vantagens para a captura do CO2, como á regeneração dos adsorventes, minimizando o impacto ambiental, e mais economia. Os materiais mesoporosos do tipo MCM-41 ganharam especial interesse na adsorção de CO2 devido sua alta porosidade e facilidade de difusão rápida do gás na superfície. Este trabalho envolveu o estudo da capacidade de adsorção de CO2 pelo método gravimétrico do material mesoporoso do tipo MCM-41, sintetizado com duas sílicas comerciais: sílica gel 60 - Cromatográfica (SC) e sílica Fumed (SF) e modificação com monoetanolamina (MEA) a 0.50 mol.L-1 e 1.66 mol.L-1 e avaliando a sua seletividade na faixa de pressão de 1 a 40 bar, a 25°C utilizando uma balança de suspensão magnética. Os materiais mesoporosos: MSC (sintetizado com sílica gel 60 - Cromatográfica) e MSF (sintetizado com sílica Fumed) foram sintetizados nas mesmas condições reacionais e ambas as amostras foram modificadas por via úmida com MEA obtendo as amostras: MSC-1 e MSF-1 (modificadas com MEA a 0.50 mol.L-1) e MSC-2 e MSF-2 (modificadas com MEA a 1.66 mol.L-1), A caracterização do material se deu por: DRX, isotermas de N2 (BET/BJH), FTIR, TG/DTG e MEV. Os resultados obtidos das isotermas de adsorção permitiu observar que as amostra modificadas com MEA apresentaram maior capacidade de adsorção de CO2 a baixas pressões (< 5 bar), sendo superadas pelas amostras sem modificação (MSC e MSF) em valores de pressão maiores que (> 5 bar). Os resultados mostraram que os materiais puros são favoráveis para aplicações onde altas pressões são requeridas. Os valores de adsorção a 1 bar para as amostras modificadas foram quase o dobro das não modificadas como segue: MSC: 0.73 mmol.g-1, MSC-1: 1.24 mmol.g-1, MSC-2: 1.20 mmol.g-1 e MSF: 0.66 mmol.g-1, MSF-1: 1.08 mmol.g-1, MSF-2: 0.91 mmol.g-1. Os valores máximos experimentais de capacidade de adsorção das amostras sem modificação foram: MSF: 11.39 mmol.g-1 e para a MSC: 10.44 mmol.g-1 a pressão de 40 bar.
Adsorção de tensoativos e polímero em rocha reservatório
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-06-26) Cunha Bisneto, Manuel Carneiro; Wanderley Neto, Alcides de Oliveira; Pergher, Sibele Berenice Castellã; Braga, Tiago Pinheiro; Medeiros, Ana Catarina da Rocha
No processo de exploração de petróleo, quando a energia na formação não é suficiente para produzir o óleo naturalmente, faz-se necessário intervir no poço e a esse processo intitula-se de recuperação de óleo, que pode ser denominado de recuperação avançada de petróleo quando se utiliza processos químicos, como sistemas a base de tensoativos e polieletrólitos. Os tensoativos têm a propriedade de se adsorver em interface reduzindo a tensão interfacial e facilitar o escoamento do óleo dos poros da rocha para o interior do reservatório, enquanto que o polímero tem a propriedade de deslocar o banco de óleo a partir da alta viscosidade que os sistemas poliméricos oferecem. Os polieletrólitos também podem se adsorver na rocha. Para melhor entender o processo de recuperação se faz necessário estudar os fenômenos de adsorção das moléculas químicas na rocha reservatório e para isso aplicou-se as técnicas de potencial zeta e espalhamento dinâmico da luz. O arenito desagregado apresenta carga negativa e a adição da solução de ácido acético inverte a carga, passando a ser positiva. Os tensoativos aniônicos, óleo de coco saponificado (OCS) e Dodecil sulfato de sódio (SDS) se adsorvem ao arenito em concentrações abaixo e acima da concentração micelar crítica (CMC). A quitosana também se adsorve consideravelmente ao arenito. A adsorção acontece até o momento que satura toda a superfície das partículas do arenito desagregado e a concentração de saturação para a quitosana e SDS é 0,005%, enquanto para o OCS não há um valor crítico de saturação pois há o fenômeno da protonação. Para a combinação de quitosana-OCS a saturação se dá a 0,002%, enquanto que para a Quitosana-SDS e OCS-SDS não há um ponto crítico de saturação. A combinação de Quitosana-SDS-OCS apresenta aumento de carga até 0,004% e diminuição até 0,005% e partir deste valor há saturação da superfície do arenito. Os tamanhos de partículas foram determinados a partir da técnica de espalhamento dinâmico da luz. Os tamanhos de partículas confirmam que há interação das moléculas químicas estudadas sobre a partícula de arenito desagregado.
Adulteração em combustíveis automotivos: Uma revisão sistemática
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-12-19) Oliveira, Lucas Guilherme Rocha de; Santos, Luciene da Silva; Santos, Luciene da Silva; Bicudo, Tatiana de Campos; Oliveira, Keverson Gomes de
Os combustíveis derivados de petróleo requerem alta qualidade de suas propriedades físico-químicas para serem utilizados, no Brasil a Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) é a responsável pela normatização do uso de combustíveis. Entretanto, por diversas vezes esses combustíveis são adulterados diminuindo a qualidade do produto e com isso um grande desafio atual é a detecção de adulteração em combustíveis, pois de um modo geral ocorre a adição de compostos que já estão contidos nos próprios combustíveis, seja gasolina ou diesel, ou adulterantes que em suas constituições químicas possuam semelhanças com àqueles. Pode acontecer durante os vários processos de transporte e condicionamento que vai da refinaria até ao consumidor final, essa adulteração ocorre com a adição de produtos de baixo custo, visando aumentos na margem de lucro para os distribuidores e postos de combustíveis. A adulteração resulta em problemas para os consumidores finais, um combustível adulterado causa prejuízos econômicos e até problemas ao meio ambiente, portanto é necessário que haja métodos com alta eficiência e velocidade para identificar e quantificar as adulterações. Muitas análises de propriedades físico-químicas são realizadas, assim como métodos de espectroscopia e cromatografia, para determinar variações nas composições, esses são alguns requisitos para conformidade com ANP. Quanto mais adicionar métodos, mais fácil será para a detecção. Neste trabalho, o objetivo é organizar algumas referências sobre o tema, dando ênfase na identificação e melhora nos métodos, com discussão de métodos físico-químicos, cromatográficos e espectroscópicos na caracterização de diesel e gasolina.
Análise do teor total de hidrocarbonetos e HPAs no solo das margens do rio Kalamazoo por CG-MS
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-06-13) Meira, Pablo Matheus Rodrigues de Souza; Fernandes Junior, Valter José; Camila Gisele Damasceno Peixoto; José Fernandes Junior, Valter; Gisele Damasceno Peixoto, Camila; Gondim, Amanda Duarte
Desastres ambientais envolvendo petróleo e seus efeitos em longo prazo pouco têm sido estudados, especialmente quando ocorrem onshore. Um dos maiores derramamentos registrados ocorreu em 2010 em Michigan, Estados Unidos. Cerca de 4 milhões de litros liberados pela Enbridge Partners de betume diluído (dilbit) atingiram o Rio Kalamazoo. Esforços foram feitos para limpeza e recuperação da área atingida, bem como estudos da composição e concentração de hidrocarbonetos no solo contaminado. O objetivo deste trabalho foi quantificar e qualificar o teor de hidrocarbonetos presentes no solo das margens do Rio Kalamazoo cinco anos após o acidente. Foram realizadas a análise de hidrocarbonetos totais de petróleo (TPH) e de cromatografia gasosa com detector de massas (CG-EM) em 12 amostras de solo coletadas em locais estratégicos, para averiguar as mudanças na composição química do solo nesse período. Os resultados mostram que o tipo de solo presente influencia na faixa degradação e retenção dos hidrocarbonetos. Houve uma redução média de 12,1% na concentração de hidrocarbonetos totais em relação as amostras coletadas em 2011. Porém, o estudo também mostra concentrações significativas de contaminantes proeminentes do petróleo no solo, como por exemplo criseno e pireno. Tais contaminantes são cancerígenos e indicam degradação do óleo após o derramamento. Notou-se também uma relação entre os compostos encontrados nas amostras que foram afetadas pelo óleo, os quais não corroboram com os componentes detectados na amostra 1, evidenciando que a contaminação se originou de uma única fonte, nesse caso, óleo vazado pela empresa Enbridge Partners.
Análise e revalidação de óleos vegetais no controle de qualidade na indústria de óleos, extratos e saneantes naturais
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017-11-28) Lima, Kássia Larissa Pinheiro de; Moura, Maria de Fátima Vitória de; Henrique Eduardo Bezerra da Silva; Silva, Henrique Eduardo Bezerra da; Lima, Elaine Cristina de Andrade
O setor da Industria Brasileira de Higiene, Perfumaria e Cosmético-HPPC, responsável atualmente por quase 2% do Produto Interno Bruto-PIB brasileiro, vem passando por mudanças e incrementos. A grande novidade desde 2016 tem sido a ascensão do consumo de cosméticos e produtos de higiene do público masculino (ABIHPEC1, 2017). O faturamento deste setor cresceu mais de 94,4% entre 2011 e 2016 e superará a marca de R$ 26,7 bilhões até 2021 (Euromonitor International, apud ABIHPEC, 2017). Com estas projeções, a indústria nacional está investindo maciçamente em capacidade produtiva, garantindo maior qualidade com menor tempo possível na distribuição de seus insumos: matéria prima e produtos. Sob esse parâmetro é que a Organização Plantus Indústria de óleos, extratos e saneantes se renova diariamente buscando qualificação de mão de obra e aperfeiçoamento do seu processo produtivo com cada vez menos perdas energéticas e de materiais, contribuindo sustentavelmente com o meio ambiente. Este trabalho consta de um relatório de estágio realizado junto ao laboratório de controle de qualidade e o setor de produção da fábrica de insumos farmacêutico ao longo de 220 horas. Durante este período, 163 análises físico-químicas foram realizadas, entre óleos vegetais essenciais e fixos, manteigas e extratos. Destas, 27 foram reencaminhadas para realização de medidas corretivas, e então foram revalidadas no laboratório para atender às respectivas especificações. Assim sendo, o laboratório e a produção desempenharam ações que revalidaram com sucesso os produtos, destacando a minimização desperdícios energéticos e de matéria prima, excluindo novos custos. A revalidação de óleos garantiu, portanto, qualidade, responsabilidade ambiental, e segurança ao consumidor final.
Aplicação de copolímero combinado com surfactantes para a prevenção de precipitação de carbonato de cálcio na indústria do petróleo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-11-28) Beserra, Nurielly Lourhane Rodrigues; Balaban, Rosangela de Carvalho; Rafael da Silva Fernandes
O presente trabalho objetivou avaliar a utilização do poli(4-ácido estirenossulfônico-co-ácido maleico) (P(SS-AM)) e de seus complexos supramoleculares com surfactantes (dodecilsulfato de sódio(SDS) e brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB)) como inibidores de incrustação. Os ensaios realizados para o estudo da eficiência de inibição dos materiais basearam-se no teste de eficiência de inibição dinâmica, no teste de compatibilidade química e em medidas de condutividade. O desempenho do inibidor foi avaliado por meio da concentração mínima efetiva (CME) em condições de temperatura, pressão e vazão semelhantes aos poços de petróleo. Além disso, a influência da temperatura, da salinidade, da concentração de íons Fe3+ e do volume de headspace no nível de precipitação também foram avaliados. Os resultados demonstraram que o P(SS-AM) é eficiente e quimicamente compatível com as salmouras utilizadas, apresentando CME de 10 mg/L, em pH 6,5 e 100 ºC. No entanto, os estudos revelaram que a eficiência do inibidor P(SS-AM) é reduzida em altas temperaturas (>100 ºC) e em águas de baixa salinidade contendo íons Fe3+. A combinação do P(SS-AM) com surfactantes (SDS) resultou no aprimoramento do resultado individual do copolímero, reduzindo sua incompatibilidade química em temperaturas acima de 100 ºC. Com o aumento do volume de headspace, observou-se um aumento na velocidade de formação de incrustação, indicando a evolução do sistema HCO3- para CO32-. Por fim, os resultados indicaram que os inibidores de incrustação à base de copolímero e sua combinação com surfactantes podem ser uma alternativa para diminuição de custos operacionais causados pela deposição de incrustações inorgânicas em poços de petróleo.
Aplicação de microemulsão como colchão lavador de fluido não aquoso
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-06-21) Rodrigues, Daniela Venâncio; Wanderley Neto, Alcides de Oliveira; Freitas, Júlio Cezar de Oliveira; Ribeiro, Laís Sibaldo
Uma das etapas importantes na busca pelo petróleo é a perfuração. Durante esta etapa são utilizados fluidos de perfuração que auxiliam na remoção dos fragmentos gerados. Quando o fluido de perfuração é circulado pelo poço e retorna pelo espaço anular forma uma película fina de baixa permeabilidade denominada de reboco. Na etapa de cimentação é necessária a retirada do reboco e do fluido de perfuração para garantir o sucesso da operação, onde para isso são utilizados fluidos especiais, denominados colchões lavadores e espaçadores. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo a obtenção de um colchão lavador que seja capaz de solubilizar o reboco formado na parede do poço para melhorar a aderência do cimento na superfície da rocha através do estudo do comportamento de tensoativos iônicos e não-iônicos na presença de sais. Foram estudados três tensoativos, um aniônico (SDS), um catiônico (DAC) e um não-iônico (Ultrol L100) em diferentes fases aquosas, determinando-se suas regiões de microemulsão. A caracterização desses sistemas foi realizada através do estudo reológico, medidas de tensão superficial e diâmetro de gotícula. Foi realizado também um teste de eficiência de remoção do colchão lavador desenvolvido através do método M12 contido no PROCELAB. Os resultados mostraram que o tensoativo que apresentou o melhor comportamento foi o DAC, que ao ser caracterizado pelo estudo reológico, tensão superficial e diâmetro de gotícula, apresentou resultados favoráveis para sua aplicação como colchão lavador. O teste de eficiência de remoção evidenciou que o colchão lavador desenvolvido é bastante eficiente para a remoção do reboco formado por fluido de perfuração a base de óleo, chegando a 100% de eficiência.
Aplicação de microemulsões com tensoativos etoxilados como inibidor de corrosão em aço carbono
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016) Nascimento, Jonathan Miranda Oliveira do; Wanderley Neto, Alcides de Oliveira; Msc. Katherine Carilho de Oliveira; Wanderley Neto, Alcides de Oliveira; Oliveira, Katherine Carrilho de; Deus, Marcell Santana de
A corrosão em dutos e equipamentos em geral na indústria de petróleo, ocasionada devido às condições agressivas dos produtos, é um motivo relevante que impulsiona o estudo dos tensoativos. Essas moléculas são largamente utilizadas como inibidores de corrosão, por formarem uma camada protetora sobre o metal que retardam o processo de deterioração, evitando trocas contínuas de equipamentos, então existe a necessidade de obter novos sistemas que sejam capazes de formar estes filmes protetivos sobre as superfícies do metal, com alta eficiência de cobertura em baixas concentrações. Esse trabalho propõe avaliar a influência da estrutura de tensoativos não-iônicos etoxilados no processo de adsorção sobre a superfície interna de oleodutos no que diz respeito à corrosão. Foram realizadas medidas de tensão superficial e tamanho de partícula para estudo desses tensoativos na região interfacial. Para avaliação da eficiência quanto à inibição à corrosão dos sistemas foi realizada a técnica de voltametria linear utilizando um potenciostato. A análise dos resultados para os sistemas mostra que, as curvas apresentaram valores de potenciais mais negativos ou muito semelhantes quando comparados às curvas dos brancos, ocasionando reações de oxirredução, mostrando que eles não formam uma película protetora eficiente nos sítios.
Aplicação de polímeros como inibidores de incrustação de carbonato de cálcio em poços de petróleo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-12-06) Santos, Wanessa Damazio Lima; Balaban, Rosangela de Carvalho; Rafael da Silva Fernandes; Balaban, Rosangela de Carvalho; Fernandes, Rafael da Silva; Pinheiro, Marlizia Adja Lopes de Oliveira
Um dos principais problemas encontrados na indústria do petróleo é a deposição de incrustações inorgânicas, tais como os carbonatos e sulfatos, que reduzem o diâmetro efetivo dos dutos, resultando em perda de produtividade e aumento de custo. O método mais prático e econômico para prevenir ou retardar a formação de incrustação é o uso de inibidores químicos (inibidores de incrustação). Neste estudo, polímeros derivados da celulose, carboximetilcelulose (CMC) e hidroxietilcelulose (HEC), foram avaliados (individualmente e combinados) como inibidores para incrustação de carbonato de cálcio por meio do teste de eficiência de inibição dinâmica e teste de compatibilidade química. Além disso, um estudo multivariado foi realizado para identificar a influência de alguns parâmetros (pH, pressão, temperatura e vazão) sobre a formação de incrustação e o desempenho do inibidor (apenas o CMC). No estudo univariado, realizados com 1000 psi de pressão e 100 ºC de temperatura, o CMC mostrou-se eficiente e compatível quimicamente, com concentração mínima efetiva (CME) de 20 ppm e 80 ppm em pH 6,5 e 7,0, respectivamente. O HEC mostrou-se compatível quimicamente, mas não apresentou eficiência na inibição da precipitação do CaCO3, não sendo possível determinar sua CME. A combinação entre os polímeros resultou na otimização dos resultados individuais dos inibidores. As concentrações de 10 e 200 ppm para CMC e HEC na mistura, respectivamente, antes ineficientes, agora previnem a obstrução total do capilar. Os resultados do estudo multivariado do branco (sem inibidor) demonstraram que a formação da incrustação de CaCO3 depende significativamente da vazão, temperatura e do pH. O estudo multivariado com inibidor demonstrou que apenas o pH e a temperatura influenciam no desempenho dele. Ambos os estudos produziram uma equação preditiva, capaz de prever o tempo de incrustação, com e sem inibidor, a partir de condições especificas, com erro médio de previsão de 10%.
Aplicação de técnicas quimiométricas para identificação da adulteração de diesel S10-B7 por óleos vegetais brutos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-06-21) Câmara, Anne Beatriz Figueira; Santos, Luciene da Silva; Santos, Luciene da Silva; Lima, Leomir Aires Silva de; Silva, Henrique Eduardo Bezerra da
No cenário nacional, o óleo diesel tem se destacado como o combustível mais utilizado, tendo seu principal uso no transporte rodoviário de passageiros e de cargas. Um dos maiores problemas associados ao seu uso é a adulteração com produtos de baixo custo, como óleos vegetais e solventes petroquímicos. A utilização do combustível adulterado traz inúmeros prejuízos, tanto financeiros, quanto ambientais, por isso é necessário que ocorra o desenvolvimento de métodos rápidos e eficientes para a detecção e quantificação desses possíveis adulterantes. Desta forma, neste trabalho foram utilizados métodos espectroscópicos associados a técnicas quimiométricas, como o Multivariate Curve Resolution Alternating Least Squares MCR-ALS, para a identificação e quantificação de óleos vegetais, adicionados, como adulterantes, no óleo diesel comercializado. Foram preparadas misturas do combustível com o adulterante, em diversas concentrações volumétricas, de 1 a 60%, e, em seguida, foram obtidas propriedades físico-químicas especificadas pela Agência Nacional de Petróleo Gás Natural e Biocombustível - ANP, tais como, massa específica, viscosidade cinemática, ponto de fulgor e destilação atmosférica, de acordo com normas da American Society for Testing and Materials (ASTM). Além disso, foram utilizados dados de infravermelho médio com transformada de Fourier, FT-IR, e infravermelho próximo, NIR, para a criação de dois modelos envolvendo a calibração multivariada, utilizando o algoritmo MCR-ALS. Os resultados obtidos para as propriedades físico-químicas, não foram eficientes para a identificação da adulteração com inserção de pequenas quantidades de óleo até 15% (v/v), visto que nessas condições, os resultados obtidos ainda permaneceram dentro das especificações. Dentre estes, a destilação ASTM D86 apresentou-se como o melhor parâmetro para a identificação da adulteração, uma vez que realiza uma análise composicional da mistura, porém é uma técnica cara e que demanda um elevado tempo de análise. Os dois modelos criados com o MCR-ALS, tanto para o FT-IR quanto para o NIR, se mostraram eficientes na quantificação do adulterante nas misturas apresentando coeficientes de correlação próximos a 1 e baixos erros de calibração e predição, o que indica um bom ajuste. O modelo também foi eficiente na identificação da adulteração.
Aplicação de tensoativos etoxilados no controle da corrosão em oleodutos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-12-22) Gonzaga, Thamara Walleska Tavares; Wanderley Neto, Alcides de Oliveira; Wanderley Neto, Alcides de Oliveira; Medeiros, Ana Catarina da Rocha; Oliveira, Katherine Carrilho de
A corrosão em dutos e equipamentos em geral na indústria de petróleo, ocasionada devido às condições agressivas dos produtos, é um motivo relevante que impulsiona o estudo dos tensoativos. Essas moléculas tensoativas são largamente utilizadas como inibidores de corrosão, por formarem uma camada protetora sobre o metal que retardam o processo de deterioração, evitando trocas contínuas de equipamentos ou uso de ligas mais nobres. Partindo dessa problemática, existe a necessidade de obter novos sistemas que sejam capazes de formar estes filmes protetivos sobre as superfícies do metal, com alta eficiência de cobertura em baixas concentrações. Esse trabalho propõe avaliar a influência da estrutura de tensoativos não-iônicos etoxilados no processo de adsorção sobre a superfície interna de oleodutos. Com esse propósito foram realizadas medidas de tensão superficial e ângulo de contato para entender como esses tensoativos se comportam na região interfacial. Para avaliação de eficiência quanto à inibição à corrosão dos sistemas foi realizada a técnica de voltametria linear utilizando um potenciostato. A análise dos resultados para os sistemas mostra que, as curvas de polarização passam para valores de potenciais menores à medida que se adicionam os inibidores ao meio. E que estas curvas não estão polarizadas em relação à curva obtida sem a presença do inibidor, isto significa que esses sistemas não inibem as reações de oxidação, indicando que eles não formam uma película protetora eficiente nos sítios.
Aplicação do refinamento de Rietveld para melhorar a identificação e quantificação de fases em materiais mesoporosos utilizados como adsorventes e catalisadores
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-09-17) Chianca, Thiago Medeiros; Santos, Luciene da Silva; http://lattes.cnpq.br/9757901756722854
O refinamento de Rietveld é uma ferramenta poderosa que vem sendo mais utilizada no meio das pesquisas, principalmente no ramo de materiais cristalinos, onde a sua aplicação é mais assertiva, entretanto a técnica pode ser adaptada para outros materiais. No presente trabalho, foram realizadas análises em amostras de paligorsquita, natural e modificada, e em MCM-41 e modificada com Ag. O refinamento foi realizado pelo MAUD - material analysis using diffraction, um software gratuito, que apresenta bons resultados que também fornece um programa no seu site para a identificação de fases dos materiais, tornando mais acessível a produção científica. Os resultados obtidos podem ser considerados bons, quando levado em consideração a complexidade presente nas amostras, o que dificulta bastante a análise dos dados. Valores de goodness-of-fit (GOF) abaixo de 5 foram encontrados com recorrência no trabalho, o que é um bom sinal para a análise, enquanto os valores de erro ponderado (Rwp) divergiram um pouco. No entanto, ao observar os espectros de difração de raios x das amostras, consegue-se identificar uma grande quantidade de ruído na análise. Finalmente, o refinamento de Rietveld pode ser considerado como análise complementar de caracterização para as amostras estudadas.
Aromáticos renováveis a partir da pirólise flash da lignina kraft
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-07-10) Siqueira, Lorena Araujo de Melo; Braga, Renata Martins; Braga, Renata Martins; Silva, Janduir Egito da; Costa, Juliana Elionara Bezerra da
Com o crescente interesse em fontes renováveis e sustentáveis de energia, a biomassa torna-se um importante recurso alternativo para produção de biocombustíveis e bioprodutos para substituição parcial dos recursos de origem fóssil. Grandes quantidades de lignina são produzidas pela Indústria de Papel e Celulose através do processo kraft, tornando-a como uma das biomassas fonte de aromáticos mais disponível no mundo. Este trabalho teve como objetivo a caracterização energética da lignina Kraft e avaliação do rendimento de aromáticos renováveis em diferentes temperaturas de pirólise flash. A biomassa foi caracterizada através da análise imediata e elementar, poder calorífico, densidade aparente e análise termogravimétrica. A pirólise analítica foi desenvolvida nas temperaturas de 400, 500 e 600°C utilizando um micro pirolisador Py 5200 HP-R conectado ao cromatógrafo a gás. Os resultados demonstraram que esta biomassa se apresenta como uma boa fonte de energia, com um alto poder calorífico, proporcionando um maior rendimento térmico no processo de degradação. Entretanto, esta biomassa apresentou um baixo teor de voláteis para a pirólise e alto teor de cinzas. Como produtos da pirólise têm-se a formação principal de compostos fenólicos e produtos aromáticos com grupos metoxila. A maior quantidade de compostos fenólicos foi obtida à temperatura de 600°C, entretanto com o aumento da temperatura, houve diminuição na quantidade de aromáticos produzidos. Apesar do baixo teor de voláteis, a presença de compostos aromáticos torna o estudo da pirólise da lignina Kraft interessante pelo seu grande potencial como matéria-prima renovável para energia e produtos químicos de alto valor agregado.
Avaliação cinética do bagaço da Cana Energia para a produção de biocombustíveis
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-20) Silva, Dhiovana Furtado da; Gondim, Amanda Duarte; https://orcid.org/0000-0001-6202-572X; http://lattes.cnpq.br/6738828245487480; 0000-0003-4071-8685; http://lattes.cnpq.br/8206077414641615; Araújo, Aruzza Mabel de Morais; https://orcid.org/0000-0002-4736-9847; http://lattes.cnpq.br/4924374746045892; Castro, Karoline de Sousa; https://orcid.org/0000-0002-8502-345X; http://lattes.cnpq.br/1801481370687639
O consumo excessivo de energia de origem fóssil tem sido tema de discussões mundiais devido aos problemas ambientais gerados pelo seu uso. Com isso, tem se desenvolvido estudos considerando uma nova fonte de energia, a biomassa, fonte de energia renovável e com menos impactos negativos ao meio ambiente. A biomassa da Cana Energia tem características modificadas da cana-de-açúcar convencional para ser mais produtiva na fabricação de biocombustível e geração de energia renovável, para isso, é recomendável submeter a biomassa a pré-tratamentos, no caso o pré-tratamento escolhido foi a acetilação, para tornar sua fibra mais acessível no processo de pirólise térmica e termocatalítica, e consequentemente produzir biocombustíveis de alto valor agregado. Para essa finalidade, o objetivo do trabalho é avaliar o comportamento dos catalisadores impregnados com cobalto na conversão termoquímica da Cana Energia. Os materiais catalíticos obtidos foram caracterizados por espectroscopia de fluorescência de raios-x (FRX), difração de raios-x (DRX), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e análise termogravimétrica (TGA). Pode-se observar através das técnicas de FRX, DRX e FTIR que houve a impregnação do óxido e que o material não apresentou modificações na sua estrutura após a incorporação do Cobalto. Como a biomassa lignocelulósica possui estrutura cristalina vegetal altamente estável, a Cana Energia foi acetilada e analisada por termogravimetria, no qual o comportamento apresentado comprova a substituição dos grupos hidroxilas–OH pelos grupos acetila-COCH3 devido a diminuição dos intervalos de temperaturas de degradação. A biomassa com e sem a presença dos catalisadores foi analisada por termogravimetria com o objetivo de avaliar os parâmetros cinéticos pelos modelos Ozawa-Flynn-Wall (OFW) e KissingerAkahira-Sunose (KAS). Os resultados constataram que o modelo que melhor se ajusta é o KAS, em razão dos valores de R² nesse modelo estarem mais próximos do esperado. Baseado nos resultados da energia de ativação (Ea), infere-se que a biomassa na presença do catalisador Al2O3 apresentou os menores valores de energia de ativação (Ea) em relação a biomassa isolada.
Avaliação da aplicabilidade do poli(ácido carboxílico) como agente inibidor de incrustação em poços de petróleo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018) Vasconcelos, Aline Nascimento; Balaban, Rosangela de Carvalho
O desequilíbrio químico decorrente das variações de pressão e temperatura durante a produção do petróleo, bem como, a água produzida resultante dos processos de recuperação, contribuem para a formação de depósitos salinos que ocasionam diminuição da produção e aumento dos gastos. Assim, ao comprovar a ocorrência destes precipitados, algumas alternativas mecânicas para minimizar os impactos causados podem ser realizadas, no entanto, os altos custos dessas operações inviabilizam a execução de tais medidas e, por este motivo, a prevenção torna-se mais viável. Diante desta problemática, o uso de inibidores químicos tem sido considerado o método mais eficaz de combate e prevenção. Entretanto, o desempenho negativo de alguns inibidores quando expostos ao ferro solúvel tem sido um desafio no controle de incrustações. Assim, neste trabalho foi avaliado a eficiência de um inibidor de incrustação à base de poli(ácido carboxílico) na presença e na ausência do ferro. Para tanto, foram feitos ensaios de compatibilidade química com salmouras sintéticas que simulam as águas reais presentes em um campo e testes de eficiência dinâmica, comprovando a diminuição da eficiência de inibição quando o ferro solúvel está presente.
Avaliação da aplicabilidade técnica da utilização de misturas diesel - óleo de soja em motores a diesel
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-04-27) Nunes, Bruno Rafael Fernandes; Fernandes Júnior, Valter José; Fernandes Júnior, Valter José; Araújo, Antonio Souza De; Almeida, Josué Santiago De
Com a crescente emissão gases poluente oriundo o do elevado consome de combustíveis fosseis por meio de veículos automotores, diante deste cenário na vem se buscando nas últimas décadas alternativas renováveis objetivando redução desses gases poluentes, sendo essas alternativas em sua maioria advindas da biomassa. Os combustíveis derivados da biomassa e de outras fontes renováveis, comparado com fosséis de fontes possuem algumas vantagens; não contribui, com efeito, estufa, reduz a produção de lixo industrial, descentralização de renda. O petróleo e seus derivados têm contribuído com o desenvolvimento da maioria das economias dos países. No Brasil, o óleo diesel tem uma relação direta com Produto Interno Bruto (PIB) brasileiro. Objetivando reduzir a emissão de poluentes deste derivado, o governo brasileiro tem adotado uma política de adição de biodiesel ao óleo diesel estando atualmente em 11% em volume. Diante disso, o trabalho se prestou avaliar a estabilidade oxidativa das blendas óleo diesel mineral/óleo vegetal com as seguintes concentrações: 5%, 10%, 15%, 20% e 30%. Sendo este ensaio realizado Rancimat, modelo 843 do fabricante Metrohm, segundo norma EN 15751. A oxidação do óleo vegetal adicionado ao óleo diesel pode causar entupimento dos filtros de combustível e danificar o bico injetor através do aumento de viscosidade e formação de borras. Os resultados do tempo de formação de óxidos para cada blenda foi decrescendo conforme fora aumentado o volume (%) de óleo vegetal
Avaliação da aplicação de microemulsão, nanoemulsão e solução de tensoativo na recuperação avançada de petróleo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-12-21) Oliveira, Andrey Costa de; Dantas, Tereza Neuma de Castro; Tamyris Thaise Costa de Souza; Soares, Ana Paula Justino; Medeiros, Ana Catarina da Rocha
Um dos principais motivos que levou ao desenvolvimento de tecnologias para recuperação de petróleo é a baixa porcentagem de petróleo produzido de forma natural, ou seja, de forma que o próprio reservatório, por diferencial de pressão, faça com que este óleo chegue a superfície. Pois, ao passar do tempo, essa pressão que faz com que o petróleo alcance a superfície diminui, deixando grande parte do hidrocarboneto ainda dentro do poço. Em virtude disto, faz-se uso dos métodos de recuperação convencional e avançado. Esse trabalho tem como objetivo a aplicação de tensoativo em solução, sistemas microemulsionados e nanoemulsionados, como método avançado, afim de retirar a maior quantidade possível do petróleo remanescente no reservatório. O tensoativo utilizado é comercial de caráter não iônico e o seu estado físico é liquido. Foi realizado ensaio para determinar a concentração micelar crítica (c.m.c.) deste. Também foi obtido diagrama pseudoternário, construído com os componentes: butanol (cotensoativo), tensoativo, querosene (fase óleo) e água (fase aquosa), onde o ponto de microemulsão a ser aplicado foi escolhido na região de Winsor IV e com elevado percentual de fase aquosa. A nanoemulsão foi obtida a partir de um ponto microemulsionado, pelo método de diluição infinita. Uma vez definido todos os sistemas (microemulsão, nanoemulsão e solução de tensoativo) a serem trabalhados, estes foram caracterizados por tensão superficial, tensão interfacial, diâmetro de partícula e índice de polidispersão, viscosidade e densidade, todos os ensaios a temperatura de 25ºC. Por fim, os sistemas foram aplicados a ensaios de recuperação de petróleo com o objetivo de determinar o seu efeito sobre a recuperação avançada. Os testes foram feitos em um simulador de reservatório com temperaturas e pressões controladas, onde foi possível calcular o percentual de recuperação do fluido injetado para deslocar o óleo impregnado nos poros da rocha e a eficiência do deslocamento final. Devido as características dos sistemas, que determinam as interações ocorridas no reservatório, observou-se que aquele que apresentou maior poder de deslocamento foi a microemulsão, 85% de óleo deslocado, seguido pela nanoemulsão e a solução de tensoativo alcançando 70% e 60% de recuperação total de petróleo, respectivamente.

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