Asphaltene aggregation via dissipative particle dynamics

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Oliveira, Fellipe Carvalho de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UFRJ
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
DPD
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11422/25993
Resumo: Asphaltenes compose the heaviest fraction of crude oil that can form nanoaggregates. These fractions can precipitate, clog pipes during extraction and processing, which can make the production process unfeasible. The kinetic conditions of asphaltene precipitation depend on the structure and size of the nanoaggregates formed. In this work, the molecular simulation was used to study the characteristics of asphaltene aggregation both in solution and on water-oil interfaces. The asphaltene aggregation process takes place over a large time scale, when compared to other atomistic phenomena. Diluted solutions of asphaltenes in toluene were analyzed, and the results of the radial distribution function and diffusion coefficient represented the experimental data well. In water-asphaltene-oil systems, cyclohexane was chosen as the oil phase. The decay curve of the interfacial tension as a function of the asphaltene concentration and the estimated critical micelle concentration is consistent with experimental data from the literature. The linear density profile of the asphaltene molecules at the interface was measured, as well as the distribution of contact angles between asphaltene molecules and the water/oil interface. In conclusion, the DPD method can be appropriately used to simulate both the structural and dynamic characteristics of asphaltenes in solution, moreover, it also describes well the asphaltene properties at the water/oil interface.
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