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https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/28354| Título: | Estudo da extração sólido-líquido para tratamento de cascalho de perfuração usando microemulsão |
| Autor(es): | Silva, Daniel Nobre Nunes da |
| Orientador: | Dantas, Tereza Neuma de Castro |
| Palavras-chave: | Remediação de sólidos;Extração sólido-líquido;Microemulsão;n-parafina;CG-FID |
| Data do documento: | 14-Nov-2019 |
| Referência: | SILVA, Daniel Nobre Nunes da. Estudo da extração sólido-líquido para tratamento de cascalho de perfuração usando microemulsão. 2019. 90f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019. |
| Resumo: | O cascalho de perfuração é um resíduo originado das atividades da exploração de petróleo, que é altamente tóxico, devido a presença de n-parafina proveniente do fluido de perfuração a ele adsorvido (resíduo classe I – NBR 10004:2004). Este estudo apresenta uma alternativa ao tratamento de cascalho de perfuração, utilizando sistemas microemulsionados, visando a remoção da n-parafina e com isso a redução do impacto ambiental. Foram estudadas as variáveis da extração sólido-líquido (solvente, razão solvente/cascalho, velocidade de agitação e tempo de contato) com o intuito de otimiza-las para proporcionar melhor desempenho de extração. Para quantificação dos extratos foram usadas análises por cromatografia gasosa com detector de ionização de chama (CG-FID). Foram utilizados seis sistemas microemulsionados e os resultados obtidos mostraram que a microemulsão usando o tensoativo Alkonat® L90 (AA= 83%, C/T= 16% e FO=1%) apresentou melhor percentual de extração dentre os sistemas estudados. No estudo da razão microemulsão/cascalho foram testadas as razões 0,25; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0, e a razão igual 1,0 obteve-se melhor resultado. Já no estudo com variação da velocidade de agitação (0, 48, 84 e 132 strokes) foi identificado que com o aumento da velocidade de agitação ocorre também o aumento no percentual de extração. No parâmetro tempo de contato estudou-se os tempos de 1, 10, 20, 40, 80 e 160 minutos e observou-se aumento no percentual de extração com o aumento do tempo, alcançando teores maiores de 76% de extração com tempo de 80 minutos. O sistema foi testado na sua reutilização e mostrou que capacidade de reutilização em até duas extrações sem perder significativamente a eficiência. Resultados obtidos mostram percentual de extração de até 86%. No estudo da extração sólido-líquido concluiu-se que quanto menor a contaminação maior é o percentual de extração, atingindo resultado de 96,47% de extração com cascalho contaminado com 6,4% de n-parafina. No estudo da extração sólido-líquido foi possível obter as representações gráficas (triângulo retângulo e Ponchon-Savarit) dos processos de extração em batelada e reutilizando a microemulsão. Conclui-se assim que o uso de sistemas microemulsionados na extração da parafina de cascalho promoveu o tratamento em níveis elevados, constituindo-se em uma alternativa viável para tratamento de resíduo e colocá-lo em níveis de contaminantes aceitáveis (6,9% de fluido retido no cascalho - US EPA, 2000). |
| Abstract: | The drill cuttings are a waste originated from oil exploration activities, which is highly toxic, due to the presence of n-paraffin from the drilling fluid adsorbed to it (waste class I - NBR 10004: 2004). This study presents an alternative to the treatment of drill cuttings, using microemulsion systems, aiming at the removal of n-paraffin and thereby reducing the environmental impact. The variables of solid-liquid extraction (solvent, solvent/drill cuttings, stirring speed and contact time) were studied in order to optimize them to provide better extraction performance. For the quantification of the extracts, gas chromatography analysis with a flame ionization detector (GC-FID) was used. Six microemulsion systems were used and the results showed that microemulsion using surfactant Alkonat® L90 (WS = 83%, C/S = 16%, and OP = 1%) presented the best extraction percentage among the studied systems. In the study of the microemulsion/gravel ratio, the 0.25 ratios were tested; 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0, and the equal ratio 1.0 was the best result. In the study with variable stirring speed (0, 48, 84 and 132 strokes) was identified that with increasing stirring speed also is the increase in the percentage of extraction. In the contact time parameter, the times of 1, 10, 20, 40, 80 and 160 minutes were studied and an increase in the percentage of extraction was observed with increasing time, reaching higher levels of 76% extraction with time of 80 minutes. The system has been tested for reuse and has shown reusability in up to two extractions without significantly losing efficiency. Results show the extraction percentage up to 86%. In the study of solid-liquid extraction, it was concluded that the lower the contamination, the higher the extraction percentage, reaching a result of 96.47% extraction with drill cuttings contaminated with 6.4% n-paraffin. It is concluded that the use of microemulsion systems in the n-paraffin extraction of drill cuttings promoted the treatment at high levels, constituting a viable alternative for waste treatment and placing it at acceptable levels of contaminants (6.9% fluid retained in drill cuttings - US EPA, 2000). |
| URI: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28354 |
| Aparece nas coleções: | PPGEQ - Doutorado em Engenharia Química |
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