Remoção, por flotação, de óleo em águas produzidas na indústria de petróleo: eficiência e modelagem do processo

The separation oil-water by the use of flotation process is characterized by the involvement between the liquid and gas phases. For the comprehension of this process, it s necessary to analyze the physical and chemical properties command float flotation, defining the nature and forces over the particles. The interface chemistry has an important role on the flotation technology once, by dispersion of a gas phase into a liquid mixture the particles desired get stuck into air bubbles, being conduced to a superficial layer where can be physically separated. Through the study of interface interaction involved in the system used for this work, was possible to apply the results in an mathematical model able to determine the probability of flotation using a different view related to petroleum emulsions such as oil-water. The terms of probability of flotation correlate the collision and addition between particles of oil and air bubbles, that as more collisions, better is the probability of flotation. The additional probability was analyzed by the isotherm of absorption from Freundlich, represents itself the add probability between air bubbles and oil particles. The mathematical scheme for float flotation involved the injected air flow, the size of bubbles and quantity for second, the volume of float cell, viscosity of environment and concentration of demulsifier. The results shown that the float agent developed by castor oil, pos pH variation, salt quantity, temperature, concentration and water-oil quantity, presented efficient extraction of oil from water, up to 95%, using concentrations around 11 ppm of demulsifier. The best results were compared to other commercial products, codified by ―W‖ and ―Z‖, being observed an equivalent demulsifier power between Agflot and commercial product ―W‖ and superior to commercial product ―Z‖

Coberturas vegetais, doses de nitrogênio e inoculação de sementes com Azospirillum brasilense em arroz de terras altas no sistema plantio direto

O arroz é importante fonte de energia e proteínas para a população mundial, principalmente na Ásia e Oceania. No Brasil, juntamente com o feijão, constitui a base da alimentação. Tecnologias sustentáveis que reduzam custos da produção e aumentem a produtividade do arroz podem garantir seu suprimento em períodos de alta demanda. O objetivo deste trabalho foi avaliar diferentes coberturas vegetais antecessoras (milheto [Pennisetum americanum], crotalária [Crotalaria juncea], guandu [Cajanus cajan], braquiária [Brachiaria ruziziensis], milheto + crotalária e milheto + guandu), doses de nitrogênio (N) em cobertura (0, 40, 80 e 120 kg ha-1) e o efeito da inoculação de sementes com Azospirillum brasilense no arroz de terras altas em sistema plantio direto no desenvolvimento e na produtividade. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos casualizados em esquema fatorial 6x4x2 com quatro repetições. O estudo foi desenvolvido em um Latossolo Vermelho, em Selvíria, Estado do Mato Grosso do Sul, Brasil, em 2011/2012. O cultivo do guandu antecedendo o arroz proporcionou maior produtividade do arroz somente em comparação a B. ruziziensi. A produtividade do arroz em função das doses de N em cobertura se ajustou a uma função quadrática. Não houve influência da inoculação de sementes com A. brasilense sobre a produtividade do arroz, porém houve interação entre a inoculação e as coberturas vegetais sobre o teor de N foliar, número de panículas por m², matéria seca de plantas de arroz e a massa de cem grãos.

Preparo do solo e doses de nitrogênio em cobertura em arroz de terras altas

As influências do sistema de preparo do solo e da adubação nitrogenada não estão bem definidas para o arroz de terras altas. Assim, com o objetivo de avaliar os componentes da produtividade e o rendimento industrial do arroz de terras altas irrigado por aspersão, em função do preparo do solo e de doses de nitrogênio em cobertura, conduziu-se o experimento em condições de campo, em Selvíria (MS), por duas safras consecutivas: 2003/2004 (cultivar BRS Talento) e 2004/2005 (cultivar IAC 202). Adotou-se o delineamento em blocos casualizados, constituído pela combinação de três manejos de solo (grade aradora + grade niveladora, escarificador + grade niveladora e plantio direto) e seis doses de N em cobertura (0 kg ha-1, 25 kg ha-1, 50 kg ha-1, 75 kg ha-1, 100 kg ha-1 e 125 kg ha-1), com quatro repetições. Avaliou-se a concentração de N na folha, altura de plantas, componentes de produção, produtividade e o rendimento industrial dos grãos. O preparo do solo com escarificador + grade niveladora propiciou a obtenção de maiores produtividades das duas cultivares, enquanto a adubação nitrogenada em cobertura interferiu apenas na produtividade da cultivar IAC 202, sem afetar o rendimento industrial de grãos.

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)

Sistema microemulsionado: caracterização e aplicação na indústria de petróleo

Alkyl polyethoxylates are surfactants widely used in vastly different fields, from oil exploitation to pharmaceutical applications. One of the most interesting characteristics of these surfactants is their ability to form micellar systems with specific geometry, the so-called wormlike micelle. In this work, microemulsions with three distinct compositions (C/T = 40 %, 30 % and 25 %) was used with contain UNITOL / butanol / water / xylene, cosurfactant / surfactante (C/S) ratio equal to 0,5. The microemulsion was characterized by dynamic light scattering (DLS), capillary viscometry, torque rheometry and surface tensiometry experiments carried out with systems based on xylene, water, butanol (cosurfactant) and nonaethyleneglycolmonododecyl ether (surfactant), with fixed surfactant:cosurfactant:oil composition (with and without oil phase) and varying the overall concentration of the microemulsion. The results showed that a transition from wormlike micelles to nanodrops was characterized by maximum relative viscosity (depending on how relative viscosity was defined), which was connected to maximum effective diameter, determined by DLS. Surface tension suggested that adsorption at the air water interface had a Langmuir character and that the limiting value of the surfactant surface excess was independent of the presence of cosurfactant and xylene. The results of the solubilization of oil sludge and oil recovery with the microemulsion: C/S = 40%, 30% and 25% proved to be quite effective in solubilization of oil sludge, with the percentage of solubilization (%solubilization) as high as 92.37% and enhanced oil recovery rates up to 90.22% for the point with the highest concentration of active material (surfactant), that is, 40%.

Desenvolvimento e teste de um modelo estatístico de identificação das proporções de água produzida em zonas de produção de um campo maduro de petróleo

This study investigates the chemical species produced water from the reservoir areas of oil production in the field of Monte Alegre (onshore production) with a proposal of developing a model applied to the identification of the water produced in different zones or groups of zones.Starting from the concentrations of anions and cátions from water produced as input parameters in Linear Discriminate Analysis, it was possible to estimate and compare the model predictions respecting the particularities of their methods in order to ascertain which one would be most appropriate. The methods Resubstitution, Holdout Method and Lachenbruch were used for adjustment and general evaluation of the built models. Of the estimated models for Wells producing water for a single production area, the most suitable method was the "Holdout Method and had a hit rate of 90%. Discriminant functions (CV1, CV2 and CV3) estimated in this model were used to modeling new functions for samples ofartificial mixtures of produced water (producedin our laboratory) and samples of mixtures actualproduced water (water collected inwellsproducingmore thanonezone).The experiment with these mixtures was carried out according to a schedule experimental mixtures simplex type-centroid also was simulated in which the presence of water from steam injectionin these tanks fora part of amostras. Using graphs of two and three dimensions was possible to estimate the proportion of water in the production area

Propriedades físicas de um Latossolo Vermelho sob cultivo de arroz de terras altas em diferentes manejos do solo e água

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

Uso de etil-trinexapac em cultivares de arroz de terras altas

O acamamento de plantas em cultivares de arroz, no momento da colheita, acarreta perdas significativas à produtividade. O uso de reguladores vegetais é uma das alternativas para reduzir o acamamento, entretanto, as informações sobre este assunto ainda são escassas. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o uso de doses de etil-trinexapac (0 g ha-1, 50 g ha-1, 100 g ha-1, 150 g ha-1 e 200 g ha-1 do i.a.), aplicadas por ocasião da diferenciação floral, em cultivares de arroz com diferentes tipos de plantas (Caiapó - tradicional; BRS Primavera e BRS Soberana - intermediário; e IAC 202 - moderno), avaliando o desenvolvimento e a produtividade de grãos. O experimento foi desenvolvido no município de Selvíria (MS), durante o ano agrícola de 2007/2008. Concluiu-se que a aplicação de 50 g ha-1, 100 g ha-1 e 150 g ha-1 de etil-trinexapac, por ocasião da diferenciação do primórdio da panícula das cultivares Caiapó, BRS Soberana e BRS Primavera, respectivamente, reduziu a altura de plantas e proporcionou ausência de acamamento; a cultivar IAC 202 dispensou o uso de regulador de crescimento, considerando-se que a mesma praticamente não apresentou acamamento; a aplicação de 50 g ha-1 e 150 g ha-1 de etil-trinexapac, por ocasião da diferenciação do primórdio da panícula, melhorou a produtividade da cultivar Caiapó e BRS Primavera, respectivamente, e a dose de 100 g ha-1 interferiu pouco na cultivar BRS Soberana.

Preparo do solo, irrigação por aspersão e rendimento de engenho do arroz de terras altas

O rendimento de engenho obtido após o beneficiamento industrial é um parâmetro importante durante a fase de comercialização do arroz e pode ser influenciado pelas práticas culturais realizadas durante o período de cultivo. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o rendimento de benefício, rendimento de inteiros e grãos quebrados de cultivares de arroz de sequeiro em função do preparo do solo e da irrigação por aspersão na região de Selvíria - MS, durante os anos agrícolas de 1997/98 e 1998/99. O solo do local é do tipo Latossolo Vermelho álico, textura argilosa e os tratamentos consistiram na combinação de três cultivares de arroz (IAC 201, Carajás e Guarani), com três sistemas de preparo do solo (arado de aiveca + grade niveladora, escarificador + grade niveladora e grade pesada + grade niveladora) e três níveis de irrigação por aspersão (sequeiro e duas lâminas de água), com quatro repetições. O cultivar IAC 201 apresenta maior rendimento de benefício e o Carajás destaca-se dos demais em rendimento de inteiros; os diferentes sistemas de preparo utilizados praticamente não interferem no rendimento de engenho; a irrigação por aspersão aumenta o rendimento de benefício e o rendimento de inteiros, principalmente em ano com ocorrência de veranico.

Manejo de irrigação por aspersão com base no Kc e adubação mineral na cultura de arroz de terras altas

A irrigação por aspersão diminui bastante o risco de perda da lavoura por deficiência hídrica e aumenta a produtividade de grãos, incentivando maior uso de tecnologias como adubação mineral. Com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes manejos da água da irrigação por aspersão com base no coeficiente de cultura (Kc) e da adubação mineral sobre a cultura do arroz cv. IAC 201, foram instalados dois experimentos em Latossolo Vermelho Distrófico, em Selvíria (MS). O delineamento foi em blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos constituíram-se de precipitação pluvial natural e três manejos de água fornecidos por aspersão. O manejo (M2) foi realizado com base no Kc do arroz de terras altas. Os manejos M1 e M3 foram definidos como 0,5 e 1,5 vezes os Kcs utilizados em M2 respectivamente. em 1995/96, utilizou-se o esquema de parcelas subdivididas, sendo as subparcelas constituídas por dois níveis de adubação: AD1 - 12 kg de N, 90 kg de P2O5 e 30 kg de K2O ha-1, e AD2 - 24 kg de N, 180 kg de P2O5 e 60 kg de K2O ha-1. A deficiência hídrica da emergência da plântula até a diferenciação do primórdio da panícula provocou aumento do ciclo e redução do porte da planta. A deficiência hídrica entre os estádios de diferenciação do primórdio da panícula e os de emborrachamento reduziu o número de espiguetas por panícula. A utilização de 1,5 vezes os valores de Kc recomendados, no manejo da irrigação por aspersão proporcionou maior produtividade de grãos. Os níveis de adubação utilizados não influenciaram a resposta da cultura ao manejo da irrigação por aspersão.

Manejo de água em arroz de terras altas no sitema de plantio direto, usando o tanque classe A

O presente trabalho teve como objetivo estudar o efeito do manejo de água em cultivares de arroz de terras altas no sistema de plantio direto, usando o tanque Classe A. Os tratamentos consistiram na combinação de três manejos (sequeiro e duas lâminas) e duas cultivares (Confiança e Maravilha), com quatro repetições. A irrigação proporcionou aumento na altura de plantas, massa de 100 grãos, massa hectolítrica, produtividade de grãos, rendimento de benefício e redução do número de dias para o florescimento e ciclo total da cultura. Os valores adotados de coeficientes de cultura não influenciam nas características fenológicas e produtivas da cultura. A produtividade de grãos não diferiu entre as cultivares Confiança e Maravilha.

Desempenho do arroz de terras altas com a aplicação de doses de nitrogênio e em sucessão às culturas de cobertura do solo em sistema de plantio direto

A área cultivada no sistema de plantio direto no Brasil tem sido incrementada rapidamente e a cultura do arroz de terras altas pode ser incluída no sistema, em rotação com outras culturas. Outro aspecto importante é a utilização de adubação adequada sendo o nitrogênio um dos nutrientes absorvidos em maior quantidade pelo arroz. Assim, o objetivo do trabalho foi o de avaliar algumas características agronômicas e a produtividade do arroz de terras altas, cv. IAC 202, utilizando-se a combinação de culturas de cobertura - milheto, sorgo granífero, milho, guandu, crotalária, mucuna-preta, além da vegetação espontânea no pousio e doses de N em cobertura - zero, 25, 50, 75, 100 e 125 kg ha-1, no município de Selvíria (MS), nos anos agrícolas 2001/2002 e 2002/2003. Considerando-se os resultados, concluiu-se que a cultura do sorgo é opção viável ao fornecimento de adequada quantidade de massa de matéria seca e ao recobrimento da superfície do solo, mas não para o aumento da produtividade na cultura do arroz em sucessão, em sistema de plantio direto em terras altas; a situação é inversa com a cultura do guandu como planta de cobertura, sendo a produtividade na cultura do arroz em sucessão, em sistema de plantio direto em terras altas, distintamente influenciada pela adubação nitrogenada, em dois anos consecutivos.

Estudo cinético da degradação térmica e catalítica de petróleo pesado usando Al-MCM-41

The mesoporous nanostructured materials have been studied for application in the oil industry, in particular Al-MCM-41, due to the surface area around 800 to 1.000 m2 g-1 and, pore diameters ranging from 2 to 10 nm, suitable for catalysis to large molecules such as heavy oil. The MCM-41 has been synthesized by hydrothermal method, on which aluminum was added, in the ratio Si/Al equal to 50, to increase the generation of active acid sites in the nanotubes. The catalyst was characterized by X-ray diffraction (XRD), surface area by the BET method and, the average pore volume BJH method using the N2 adsorption, absorption spectroscopy in the infrared Fourier Transform (FT-IR) and determination of surface acidity with application of a probe molecule - n-butylamine. The catalyst showed well-defined structural properties and consistent with the literature. The overall objective was to test the Al-MCM-41 as catalyst and thermogravimetric perform tests, using two samples of heavy oil with API º equal to 14.0 and 18.5. Assays were performed using a temperature range of 30-900 ° C and heating ratios (β) ranging from 5, 10 and 20 °C min-1.The aim was to verify the thermogravimetric profiles of these oils when subjected to the action of the catalyst Al- MCM-41. Therefore, the percentage ranged catalyst applied 1, 3, 5, 10 and 20 wt%, and from the TG data were applied two different kinetic models: Ozawa-Flynn-Wall (OFW) and Kissinger-Akahrira-Sunose (KAS).The apparent activation energies found for both models had similar values and were lower for the second event of mass loss known as cracking zone, indicating a more effective performance of Al-MCM-41 in that area. Furthermore, there was a more pronounced reduction in the value of activation energy for between 10 and 20% by weight of the oil-catalyst mixture. It was concluded that the Al-MCM-41 catalyst has applicability in heavy oils to reduce the apparent activation energy of a catalyst-oil system, and the best result with 20% by weight of Al-MCM-41

Degradação térmica e catalítica do resíduo atmosférico de petróleo (RAT), utilizando materiais nanoestruturados do tipo SBA-15

In this work were synthesized and characterized the materials mesoporous SBA-15 and Al- SBA-15, Si / Al = 25, 50 and 75, discovered by researchers at the University of California- Santa Barbara, USA, with pore diameters ranging from 2 to 30 nm and wall thickness from 3.1 to 6.4 nm, making these promising materials in the field of catalysis, particularly for petroleum refining (catalytic cracking), as their mesopores facilitate access of the molecules constituting the oil to active sites, thereby increasing the production of hydrocarbons in the range of light and medium. To verify that the materials used as catalysts were successfully synthesized, they were characterized using techniques of X-ray diffraction (XRD), absorption spectroscopy in the infrared Fourier transform (FT-IR) and adsorption nitrogen (BET). Aiming to check the catalytic activity thereof, a sample of atmospheric residue oil (ATR) from the pole Guamaré-RN was performed the process by means of thermogravimetry and thermal degradation of catalytic residue. Upon the curves, it was observed a reduction in the onset temperature of the decomposition process of catalytic ATR. For the kinetic model proposed by Flynn-Wall yielded some parameters to determine the apparent activation energy of decomposition, being shown the efficiency of mesoporous materials, since there was a decrease in the activation energy for the reactions using catalysts. The ATR was also subjected to pyrolysis process using a pyrolyzer with gas chromatography coupled to a mass spectrometer. Through the chromatograms obtained, there was an increase in the yield of the compounds in the range of gasoline and diesel from the catalytic pyrolysis, with emphasis on Al-SBA-15 (Si / Al = 25), which showed a percentage higher than the other catalysts. These results are due to the fact that the synthesized materials exhibit specific properties for application in the process of pyrolysis of complex molecules and high molecular weight as constituents of the ATR

Restos vegetais e adubação nitrogenada na micorrização e produtividade do arroz de terras altas em sistema plantio direto

The objective of this research was to verify the influence of plant residues and the nitrogen fertilization in covering on the mycorrhization (colonization and number of spores of the arbuscular mycorrhizal fungi), and grain yield of upland rice grown under a no tillage system. The experiment was conducted at the Experimental Farm Station of Unesp/Ilha Solteira Campus, at Selviria (Mato Grosso do Sul State). In the main plots, the leguminous were tested: sun hemp (Crotalaria juncea L.), pigeon pea (Cajanus cajan L.) and velvet bean (Stizolobium aterrimum Piper & Tracy) and the grass: corn (Zea mays L.), millet (Peenisetum americamum L.) and grain sorghum (Sorghum bicolor L.), plus no planted area during the winter, as plant cover. In the subplots, after the rice sowing, the nitrogen fertilization in covering (zero and 75 kg ha(-1) of N at the urea form) was used. The rice grain yield was influenced by the plant residues, but not for the N doses or the interaction. The sorghum grain showed negative influence on the rice productivity. The nitrogen fertilization influenced the number of spores, but not the mycorrhizal colonization or the grain yield, at the time of the crop. Correlation between the studied variable was riot found.