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

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2009
Autor(a) principal: Andrade, João Marconi de
Orientador(a): Melo, Dulce Maria de Araújo
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Química
Departamento: Físico-Química; Química
País: BR
Palavras-chave em Português:
Água produzida
Flotação
Desemulsificante
Emulsão óleo/água
Palavras-chave em Inglês:
Produced water
Flotation
Demulsifier
Emulsion oil/water
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/17699
Resumo: 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‖
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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‖A separação óleo/água pelo processo de flotação é caracterizada pelo envolvimento entre as fases líquida e gasosa. Para a compreensão desse processo, é necessário estudar as propriedades físicas e químicas que governam a flotação, estabelecendo a natureza e as forças entre as partículas. A química de interfaces desempenha um papel importante na tecnologia de flotação, onde, por dispersão de uma fase gasosa em uma mistura na fase líquida, as partículas a serem flotadas prendem-se às bolhas de ar e são conduzidas até a camada superficial da solução, onde são separadas fisicamente. Através do estudo das interações interfaciais envolvidas, foi possível aplicar seus resultados em uma equação que determina a probabilidade de flotação por uma nova ótica relacionada às emulsões de petróleo do tipo óleo/água. Os termos da probabilidade de flotação correlacionam os fenômenos de colisão e de adesão entre as partículas de óleo e as bolhas de ar. Na probabilidade de colisão observa-se que quanto maior o número de colisões maior a probabilidade de flotação. A probabilidade de adesão foi analisada através da isoterma de adsorção de Freundlich, que representa a probabilidade de adesão entre as bolhas de ar e as partículas de óleo. A modelagem matemática para a flotação envolveu o fluxo de ar injetado, o tamanho das bolhas de ar, a quantidade de bolhas por segundo, o volume da célula de flotação, a viscosidade e a concentração do desemulsificante. Os resultados mostraram que o agente de flotação desenvolvido a partir do óleo de mamona, após a variação do pH, salinidade, temperatura, concentração de desemulsificante e teor de óleo/água, apresentou uma eficiência de remoção de óleo em água acima dos 95%, usando uma concentração em torno de 11 ppm de desemulsificante. Os melhores resultados foram comparados com outros produtos comerciais, codificados por ―W‖ e ―Z‖, sendo observado um poder desemulsificante equivalente entre o Agflot e o produto comercial ―W‖ e superior ao produto comercial ‖Z‖Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicoapplication/pdfporUniversidade Federal do Rio Grande do NortePrograma de Pós-Graduação em QuímicaUFRNBRFísico-Química; QuímicaÁgua produzidaFlotaçãoDesemulsificanteEmulsão óleo/águaProduced waterFlotationDemulsifierEmulsion oil/waterCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICARemoção, por flotação, de óleo em águas produzidas na indústria de petróleo: eficiência e modelagem do processoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALJoaoMApdf.pdfapplication/pdf2174206https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/17699/1/JoaoMApdf.pdfa1de24fc592da4515b2bf51d89278503MD51TEXTJoaoMApdf.pdf.txtJoaoMApdf.pdf.txtExtracted texttext/plain225776https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/17699/6/JoaoMApdf.pdf.txtac8b34a711da1344efe497ea8466d131MD56THUMBNAILJoaoMApdf.pdf.jpgJoaoMApdf.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5096https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/17699/7/JoaoMApdf.pdf.jpg3e03d2cbe5b2ada21491245bd4d45f23MD57123456789/176992017-11-04 15:00:19.439oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/17699Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2017-11-04T18:00:19Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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