Cinética de craqueamento de hidrocarbonetos (C8) utilizando micropirólise em tubo de vidro selado aplicação em modelagem geoquímica

One of the most fundamental problems in petroleum systems modeling, related to Oil Exploration, is to determine the limits of space and time of hydrocarbon generation in sedimentary basins. The aim of this study is to measure the kinetic parameters for cracking of lighter fractions of oil to gas, to...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2010
Main Author: Binotto, Regina lattes
Orientador/a: Nascimento, Denise Bohrer do lattes
Co-advisor: Nascimento, Paulo Cicero do lattes
Banca: Penteado, Henrique Luiz de Barros lattes, Santos Neto, Eugenio Vaz dos lattes, Rosa, Marcelo Barcellos da lattes
Format: Tese
Language:por
Published: Universidade Federal de Santa Maria
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Department: Química
Assuntos em Português:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://repositorio.ufsm.br/handle/1/4213
Citação:BINOTTO, Regina. Kinetics of hydrocarbon cracking (C8) using mssv - application in geochemical modeling. 2010. 292 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2010.
Resumo Português:Um dos problemas fundamentais em modelagem de sistemas petrolíferos relacionado à Exploração de Petróleo é estimar os limites de tempo e extensão da geração de petróleo em bacias sedimentares. O objetivo deste trabalho é medir os parâmetros cinéticos de craqueamento das frações mais leves do óleo (C8) para gás, visando identificar as condições geológicas extremas para sua preservação. Para isso foi desenvolvido um método utilizando a micropirólise em tubo de vidro selado, MSSV (micro-scale sealed vessel) acoplada à cromatografia gasosa com detector de ionização por chama (MSSV-GC-FID) para avaliar a degradação térmica do n-octano, 2,3,4-trimetil pentano, etil-ciclohexano e o-xileno, substâncias puras que sabidamente estão presentes no petróleo, a fim de calcular os parâmetros cinéticos (Ea, energia de ativação e Ao, fator de frequência) da degradação térmica destes compostos através da equação de Arrhenius. Foram utilizadas faixas de temperatura de 470 a 530°C e tempos de até 7 horas de pirólise. Os resultados mostraram que é possível utilizar esta técnica para o acompanhamento do decréscimo das substâncias pirolisadas, calcular os parâmetros cinéticos e extrapolá-los para as condições geológicas. Os parâmetros cinéticos foram obtidos por dois modos distintos, Arrhenius e Geokin. As condições geológicas de tempo e temperatura nas quais, segundo os cálculos realizados utilizando-se o modelo de Arrhenius, se espera que ocorra o craqueamento da fração leve de petróleo (C8) foram: Início do craqueamento (10%) = 107 Ma e 126°C e final do craqueamento (100%) = 183 Ma e 202°C.
Resumo inglês:One of the most fundamental problems in petroleum systems modeling, related to Oil Exploration, is to determine the limits of space and time of hydrocarbon generation in sedimentary basins. The aim of this study is to measure the kinetic parameters for cracking of lighter fractions of oil to gas, to identify the extreme geological conditions for its preservation. In order to achieve this it was developed a method using micropyrolysis MSSV (micro-scale sealed vessel) coupled with gas chromatography with flame ionization detector (GC-FID-MSSV) to assess the thermal degradation of n-octane, 2,3,4-trimethyl pentane, cyclohexane and o-xylene, pure substances that are known to be present in the oil, in order to calculate the kinetic parameters (Ea, the activation energy and frequency factor) of thermal degradation of these compounds through the Arrhenius equation. The temperature ranges used was 470 to 530 ° C and times up to 7 hours of pyrolysis. The results showed that this technique can be used to monitor the decrease of substances pyrolyzed, calculate the kinetic parameters and extrapolate to geological conditions.The kinetic parameters were obtained by two different ways, and Arrhenius Geokin. The geological conditions of temperature and time in which, according to calculations performed using the Arrhenius model, is expected to occur cracking of light fraction oil (C8) were: Initial cracking (10%) = 107 my / 126°C and final cracking (100%) = 183 my / 202°C.