Avaliação do potencial e desempenho de carbonato assimétrico e ésteres de babaçu como base orgânica em fluidos de perfuração não aquosos
Ano de defesa: | 2020 |
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Link de acesso: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/29158 |
Resumo: | Baixa toxicidade e elevada biodegradabilidade são responsáveis pela inclusão dos fluidos à base de éster vegetal como uma alternativa ambientalmente correta para a perfuração de poços petrolíferos, conforme regulamentam os órgãos ambientais. No entanto, as suas propriedades físico-químicas resultam em aplicações limitadas, tornando-se necessária a busca por uma fonte de éster mais confiável tecnicamente e com alto desempenho para ser usado como base orgânica. Nesse contexto, os carbonatos assimétricos provenientes da transesterificação de decan-1-ol com o carbonato de dimetila foram sintetizados e testados como potenciais substitutos, uma vez que são estruturalmente semelhantes aos ésteres graxos e se apresentam como uma alternativa viável com diversas vantagens, tais como maior estabilidade termo-oxidativa e compatibilidade com elastômeros. Além disso, os produtos formados durante sua hidrólise não são prejudiciais às propriedades reológicas dos fluidos. Os ésteres de babaçu foram também sintetizados e testados neste trabalho para comparação. Os espectros de absorção na região do infravermelho dos materiais sintetizados forneceram características pertinentes aos carbonatos e ésteres. Uma banda forte do grupo carbonila e a presença de uma absorção intensa do estiramento CꟷO. As análises de cromatografia gasosa e ressonância magnética nuclear de hidrogênio confirmaram a síntese dos produtos obtidos. Os valores baixos no ponto de fluidez e viscosidade cinemática permitiram o uso destes na formulação de fluidos de base sintética, os quais provavelmente não congelarão em regiões próximas ao Blowout Preventer (BOP) durante as perfurações em águas profundas. Os valores elevados de pontos de fulgor obtidos indicam que o armazenamento e uso destes materiais são considerados seguros. O desempenho dos fluidos, avaliado a partir de parâmetros reológicos, estabilidade elétrica e filtrado, mostrou que o fluido a base de carbonato assimétrico apresentou desempenho superior àquele formulado com ésteres de babaçu, representando uma alternativa real para a aplicação em fluidos de não aquosos. |
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Peixoto, Renato Dantas LuzBicudo, Tatiana de CamposSantos, Anne Gabriella DiasPaixão, Marcus Vinicius GomesBalaban, Rosângela de CarvalhoSantos, Luciene da Silva2020-06-04T22:32:19Z2020-06-04T22:32:19Z2020-02-19PEIXOTO, Renato Dantas Luz. Avaliação do potencial e desempenho de carbonato assimétrico e ésteres de babaçu como base orgânica em fluidos de perfuração não aquosos. 2020. 59f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/29158Baixa toxicidade e elevada biodegradabilidade são responsáveis pela inclusão dos fluidos à base de éster vegetal como uma alternativa ambientalmente correta para a perfuração de poços petrolíferos, conforme regulamentam os órgãos ambientais. No entanto, as suas propriedades físico-químicas resultam em aplicações limitadas, tornando-se necessária a busca por uma fonte de éster mais confiável tecnicamente e com alto desempenho para ser usado como base orgânica. Nesse contexto, os carbonatos assimétricos provenientes da transesterificação de decan-1-ol com o carbonato de dimetila foram sintetizados e testados como potenciais substitutos, uma vez que são estruturalmente semelhantes aos ésteres graxos e se apresentam como uma alternativa viável com diversas vantagens, tais como maior estabilidade termo-oxidativa e compatibilidade com elastômeros. Além disso, os produtos formados durante sua hidrólise não são prejudiciais às propriedades reológicas dos fluidos. Os ésteres de babaçu foram também sintetizados e testados neste trabalho para comparação. Os espectros de absorção na região do infravermelho dos materiais sintetizados forneceram características pertinentes aos carbonatos e ésteres. 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O desempenho dos fluidos, avaliado a partir de parâmetros reológicos, estabilidade elétrica e filtrado, mostrou que o fluido a base de carbonato assimétrico apresentou desempenho superior àquele formulado com ésteres de babaçu, representando uma alternativa real para a aplicação em fluidos de não aquosos.Low toxicity and considerable biodegradability are responsible by the inclusion of vegetable esters-based fluids as an altern ative environmentally correct for oil wells drilling, according to environmental agencies regulations. However, its physicochemical properties result in limited applications, making it necessary to search for a more technically dependable and high performance ester source to be used as organic base. In this context, asymmetric carbonates derived from the transesterification of decan-1-ol with dimethyl carbonate were synthesized and tested as potential substitutes, since they are structurally similar to fatty esters and present themselves as a viable alternative with several advantages as a viable alternative with several advantages, such as greater thermo-oxidative stability and compatibility with elastomers. In addition, the products formed during its hydrolysis are not detrimental to rheological properties of fluids. Babassu esters were also synthesized and tested in this work for comparison. The absorption spectra in the infrared region of the synthesized materials provided characteristics relevant to carbonates and esters. A strong band of the carbonyl group (C═O) and the presence of intense absorption of the CꟷO stretch. The gas chromatography and hydrogen nuclear magnetic resonance analyzes confirmed the synthesis of the obtained products. The low values in the pour of point and kinematic viscosity allowed the use of these in the formulation of synthetic based fluids, which probably will not freeze in the regions near the Blowout Preventer (BOP) during deepwater drilling. The high values of flash points indicates that the storage and use of these materials are considered safe. The performance of the fluids, evaluated from rheological parameters, electrical stability and filtrate, showed that the asymmetric carbonate-based fluid presented a superior performance to that formulated with babassu esters, representing a real alternative for the application in non-aqueous drilling fluid.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICACarbonato assimétricoÉster vegetalBase orgânicaFluido de perfuração não aquosoAvaliação do potencial e desempenho de carbonato assimétrico e ésteres de babaçu como base orgânica em fluidos de perfuração não aquososinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNTEXTAvaliacaopotencialdesempenho_Peixoto_2020.pdf.txtAvaliacaopotencialdesempenho_Peixoto_2020.pdf.txtExtracted texttext/plain104886https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/29158/2/Avaliacaopotencialdesempenho_Peixoto_2020.pdf.txta6728e828b57853f0136300e36f21cb1MD52THUMBNAILAvaliacaopotencialdesempenho_Peixoto_2020.pdf.jpgAvaliacaopotencialdesempenho_Peixoto_2020.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1444https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/29158/3/Avaliacaopotencialdesempenho_Peixoto_2020.pdf.jpg3298c3154a85c1128df26b2afbbc7ab9MD53ORIGINALAvaliacaopotencialdesempenho_Peixoto_2020.pdfapplication/pdf2205737https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/29158/1/Avaliacaopotencialdesempenho_Peixoto_2020.pdfd6e881dc8285abf8b797a7f9184dfbb6MD51123456789/291582020-06-07 04:36:37.959oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/29158Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2020-06-07T07:36:37Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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