Tratamento de borra de petróleo com sistemas microemulsionados

During the storage of oil, sludge is formed in the bottoms of tanks, due to decantation, since the sludge is composed of a large quantity of oil (heavy petroleum fractions), water and solids. The oil sludge is a complex viscous mixture which is considered as a hazardous waste. It is then necessary to develop methods and technologies that optimize the cleaning process, oil extraction and applications in industry. Therefore, this study aimed to determine the composition of the oil sludge, to obtain and characterize microemulsion systems (MES), and to study their applications in the treatment of sludge. In this context, the Soxhlet extraction of crude oil sludge and aged sludge was carried out, and allowing to quantify the oil (43.9 % and 84.7 % - 13 ºAPI), water (38.7 % and 9.15 %) and solid (17.3 % and 6.15 %) contents, respectively. The residues were characterized using the techniques of X-ray fluorescence (XRF), Xray diffraction (XRD) and transmission Infrared (FT-IR). The XRF technique determined the presence of iron and sulfur in higher proportions, confirming by XRD the presence of the following minerals: Pyrite (FeS2), Pyrrhotite (FeS) and Magnetite (Fe3O4). The FT-IR showed the presence of heavy oil fractions. In parallel, twelve MES were prepared, combining the following constituents: two nonionic surfactants (Unitol L90 and Renex 110 - S), three cosurfactants (butanol, sec-butanol and isoamyl alcohol - C), three aqueous phase (tap water - ADT, acidic solution 6 % HCl, and saline solution - 3.5 % NaCl - AP) and an oil phase (kerosene - OP). From the obtained systems, a common point was chosen belonging to the microemulsion region (25 % [C+S] 5 % OP and AP 70 %), which was characterized at room temperature (25°C) by viscosity (Haake Rheometer Mars), particle diameter (Zeta Plus) and thermal stability. Mixtures with this composition were applied to oil sludge solubilization under agitation at a ratio of 1:4, by varying time and temperature. The efficiencies of solubilization were obtained excluding the solids, which ranged between 73.5 % and 95 %. Thus, two particular systems were selected for use in storage tanks, with efficiencies of oil sludge solubilization over 90 %, which proved the effectiveness of the MES. The factorial design delimited within the domain showed how the MES constituents affect the solubilization of aged oil sludge, as predictive models. The MES A was chosen as the best system, which solubilized a high amount of aged crude oil sludge (~ 151.7 g / L per MES)

Influência da densidade de carga e da massa molar da poliacrilamida na reologia de sistemas microemulsionados

The knowledge of the rheological behavior of microemulsionated systems (SME) is of fundamental importance due to the diversity of industrial applications of these systems. This dissertation presents the rheological behavior of the microemulsionated system formed by RNX 95/alcohol isopropyl/p-toulen sodium sulfonate/kerosene/distilled water with the addition of polyacrylamide polymer. It was chosen three polymers of the polyacrylamide type, which differ in molar weight and charge density. It was studied the addition of these polymers in relatively small concentration 0,1% in mass and maximum concentration of 2,0%. It was made analysis of flow to determine the appearing viscosities of the SME and rheological parameters applying Bingham, Ostwald de Waale and Herschell-Buckley models. The behavior into saline environment of this system was studied for a solution of KCl 2,0%, replacing the distilled water. It was determined the behavior of microemulsions in relation with the temperature through curves of flow in temperatures of 25 to 60ºC in variations of 5ºC. After the analysis of the results the microemulsion without the addition of polymer presented a slight increase in its viscosity, but it does not mischaracterize it as a Newtonian fluid. However the additive systems when analyzed with low concentration of polymer adjusted well to the applied models, with a very close behavior of microemulsion. The higher concentration of the polymer gave the systems a behavior of plastic fluid. The results of the temperature variation point to an increase of viscosity in the systems that can be related to structural changes in the micelles formed in the own microemulsion without the addition of polymer

Eficiência de extração de cobre e níquel utilizando sistemas microemulsionados bifásicos e trifásicos

The environmental impact due to the improper disposal of metal-bearing industrial effluents imposes the need of wastewater treatment, since heavy metals are nonbiodegradable and hazardous substances that may cause undesirable effects to humans and the environment. The use of microemulsion systems for the extraction of metal ions from wastewaters is effective when it occurs in a Winsor II (WII) domain, where a microemulsion phase is in equilibrium with an aqueous phase in excess. However, the microemulsion phase formed in this system has a higher amount of active matter when compared to a WIII system (microemulsion in equilibrium with aqueous and oil phases both in excess). This was the reason to develop a comparative study to evaluate the efficiency of two-phases and three-phases microemulsion systems (WII and WIII) in the extraction of Cu+2 and Ni+2 from aqueous solutions. The systems were composed by: saponified coconut oil (SCO) as surfactant, n-Butanol as cosurfactant, kerosene as oil phase, and synthetic solutions of CuSO4.5H2O and NiSO4.6H2O, with 2 wt.% NaCl, as aqueous phase. Pseudoternary phase diagrams were obtained and the systems were characterized by using surface tension measurements, particle size determination and scanning electron microscopy (SEM). The concentrations of metal ions before and after extraction were determined by atomic absorption spectrometry. The extraction study of Cu+2 and Ni+2 in the WIII domain contributed to a better understanding of microemulsion extraction, elucidating the various behaviors presented in the literature for these systems. Furthermore, since WIII systems presented high extraction efficiencies, similar to the ones presented by Winsor II systems, they represented an economic and technological advantage in heavy metal extraction due to a small amount of surfactant and cosurfactant used in the process and also due to the formation of a reduced volume of aqueous phase, with high concentration of metal. Considering the reextraction process, it was observed that WIII system is more effective because it is performed in the oil phase, unlike reextraction in WII, which is performed in the aqueous phase. The presence of the metalsurfactant complex in the oil phase makes possible to regenerate only the surfactant present in the organic phase, and not all the surfactant in the process, as in WII system. This fact allows the reuse of the microemulsion phase in a new extraction process, reducing the costs with surfactant regeneration

Determination of Copper, Iron, Nickel and Zinc in fuel kerosene by FAAS after adsorption and pre-concentration on 2-aminothiazole-modified silica gel

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Utilização de biodiesel animal em turbinas a gás

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da produção de biossurfactantes utilizando hidrocarbonetos

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Microbiologia Aplicada) - IBRC

Biodegradação de derivados do petróleo com a aplicação de biossurfactante produzido por Bacillus subtilis

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Flutuação do lençol freático e sua implicação na recuperação de hidrocarbonetos: um estudo de caso

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Craqueamento termocatalítico do óleo de fritura residual

Neste trabalho foi estudado o processo de craqueamento termocatalítico do óleo de fritura nas escalas de bancada e piloto, variando-se o percentual do catalisador carbonato de sódio de 5 e 10% m/m em relação a matéria prima utilizada e temperatura de 440 ºC. O objetivo foi obter misturas de hidrocarbonetos ricas na fração diesel. O óleo de fritura neutralizado e seco foi caracterizado em relação ao Índice de Acidez, Índice de saponificação, Viscosidade Cinemática, Densidade e Índice de Refração. Após o craqueamento, o produto líquido obtido foi purificado por decantação da fase aquosa e filtração simples em escala de bancada. Esse produto foi fracionado por destilação fracionada e os condensados foram coletados em um funil de decantação de acordo a faixa de destilação da gasolina (40ºC-175ºC), querosene (175ºC-235ºC), diesel leve (235°C-305ºC) e diesel pesado (305ºC-400 ºC). Foi realizada a caracterização tanto físico química quanto da composição dos produtos líquidos e suas respectivas frações. Também foi realizada a evolução do processo de craqueamento em escala piloto, acompanhando o comportamento das características físico químicas e de composição do produto formado no decorrer do processo de craqueamento. Os resultados mostraram que o catalisador carbonato de sódio forneceu produtos de baixa acidez e com boas características para uso como combustível. A variação do percentual de catalisador influencia significamente as propriedades físico químicas e composição tanto do produto quanto de suas frações. Verificou-se, ainda, que o craqueamento termocatalítico do óleo de fritura propicia a formação de hidrocarbonetos ricos na fração do diesel (19,16% diesel leve e 41,18% diesel pesado para o teste com 10% de Na₂CO₃ e de 13,53% leve e 52,73% diesel pesado para o teste com 5% de Na₂CO₃ ). Os intervalos de tempos finais do craqueamento geram um combustível com baixo teor de acidez e com propriedades físico químicas em conformidade a norma especificada para o diesel mineral.

Desenvolvimento de um magnetometro a precessão nuclear

O objetivo desta tese foi desenvolver um magnetômetro à precessão nuclear para prospecção geofísica e estações-base magnéticas. O magnetômetro à precessão nuclear mede a intensidade total do campo magnético. Seu funcionamento é baseado na ressonância magnética nuclear. A medida de campo é feita pela de terminação da freqüência de precessão de núcleos de hidrogênio – prótons - de líquidos não viscosos no campo magnético terrestre. O magnetômetro é constituído de duas partes: o sensor e o instrumento de medida. O sensor é uma bobina solenoidal, cujo núcleo é preenchido com o líquido. Três líquidos diferentes foram testados; água, propanol e um querosene sintético. Optou-se pelo uso do querosene porque oferece maior amplitude no sinal de precessão, dando, conseqüentemente, maior relação sinal/ ruído. O sistema de medida contém os circuitos de sintonia e amplificação do sinal e, os circuitos lógicos para a programação da operação e contagem da freqüência de precessão. Cada ciclo de medida tem duração de 3 segundos, sendo 2,3s para a polarização e 0,7s para a recepção do sinal. São possíveis dois modos de operação: manual, reciclando automaticamente e por controle remoto. O sinal de precessão é amplificado seletivamente em uma das 14 faixas de sintonia, que cobrem medidas entre 22000 e 95000 gammas. A freqüência de precessão é multiplicada por um fator de 64 e contada durante um tempo igual a 0,36699s, determinado com base na razão giromagnética do próton. O número de pulsos contados é numericamente igual ao valor do campo magnético em gammas. A resposta pode ser lida em mostradores digitais ou na saída BCD paralela quando operando por controle remoto. A precisão da medida é de 1 gamma. O instrumento foi testado no campo para avaliar a relação sinal/ruído, gradiente suportável e consumo de potência. Nos testes de aplicação do protótipo, foram obtidos dados de variação diurna e realizaram-se levantamentos magnético de reconhecimento e detalhe em um sítio arqueológico na Ilha de Marajó, Pará. As respostas dos testes foram comparados com dois magnetômetros comerciais - o GP-70, McPhar e o G-816, Geometrics e, ainda, com dados do Observatório Magnético de Tatuoca-Pa. Em todos os casos, a comparação dos dados mostrou bom desempenho do magnetômetro em teste.

Estudo da obtenção de biocombustíveis a partir da rota tecnológica de craqueamento utilizando carbonato de sódio e lama vermelha como catalisadores

Neste trabalho foi estudado o processo de destilação do produto líquido orgânico, obtido no craqueamento catalítico do óleo de palma (Elaeis guineensis, Jacq) bruto em escala piloto, empregando os catalisadores carbonato de sódio (Na₂CO₃) e a lama vermelha, variando o percentual de catalisador em 10% m/m e 15% m/m em relação à matéria prima utilizada, sendo fixada uma temperatura operacional de 450ºC, visando obter frações de biocombustíveis (bio-gasolina, bio-querosene e bio-óleo) semelhantes aos combustíveis derivados do petróleo. Os catalisadores foram submetidos a um pré-tratamento de desidratação durante 2 horas em uma estufa à 300ºC, posteriormente foram realizadas as análises de DRX, IR e TG. Quanto à matéria prima, foram realizadas análises físico-químicas, visando à caracterização do óleo de palma. Os produtos líquidos orgânicos (PLOs) obtidos foram submetidos a operações unitárias de separação, decantação e filtração simples em escala de bancada, para posteriormente serem realizadas análises físico-químicas e composicionais. Os PLOs foram destilados em uma coluna Vigreux de seis (06) estágios, e as frações condensadas foram coletadas de acordo com as faixas de destilação da gasolina (60ºC - 190ºC), querosene (190ºC - 235ºC) e diesel (235°C - 370ºC), para posteriormente serem caracterizadas. Verificou-se uma melhor eficiência para o catalisador carbonato de sódio a 15% m/m quanto a redução do índice de acidez, cerca de 1,7 mgKOH/g, assim como uma conversão mássica de 97% do óleo em PLO, notou-se também que, ao aumentar a quantidade de catalisador, isto favoreceu a obtenção de um produto final com uma melhor qualidade. A lama vermelha por outro lado, apresentou rendimentos de até 64% m/m e produtos com baixa acidez cerca de 62,90 mgKOH/g, comparando este resultado com dados encontrados na literatura. A partir dos resultados finais, verificou-se a eficiência dos catalisadores, no qual o catalisador carbonato de sódio forneceu produtos com baixa acidez e com boas características para uso como combustível.

Métodos eletroanalíticos e cromatográficos aplicados na análise de corantes usados como marcadores em combustíveis

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Determinação eletroanalítica e cromatográfica do corante solvente azul 14 em amostras de combustíveis

Métodos comparativos foram desenvolvidos para detectar e quantificar o corante solvente azul 14 (SA-14) em amostras de combustíveis. O método eletroanalítico foi baseado na técnica de voltametria de onda quadrada (VOQ) com detecção em +0,60 V vs. Ag/AgCl sobre o eletrodo de carbono vítreo, usando tampão Britton-Robinson e N, N-dimetilformamida (1:1, v/v) como eletrólito suporte. Para metodologia, envolvendo a cromatografia líquida de alta performance (CLAE) foi empregada uma fase móvel composta de acetonitrila e cloreto de lítio (85:15, v/v) e a detecção eletroquímica foi realizada em um potencial de oxidação em +0,65 V vs. Ag/AgCl. Sob as melhores condições de trabalho curvas de calibração foram obtidas, para ambos os métodos, as quais foram lineares na faixa de concentração de 5,0×10 -7 a 6,0×10 -6 mol L-1 (VOQ) e 8,0×10 -8 a 3,0×10 -6 mol L-1 (CLAE). Os métodos foram aplicados para quantificar o corante em amostras de álcool e querosene após um simples processo de extração em fase sólida com resultados de recuperação satisfatórios.

Caracterização isotópica do CO2 dissolvido em águas subterrâneas no município de Paulínia, SP

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Comportamento das curvas de saturação da água e LNAPL em solo da formação Rio Claro

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE