Estudo da influência dos particulados no fenômeno de agregação dos asfaltenos por espectrometria de varredura óptica

Abstract

. The processing of national petroleums causes many operational problems due to the asphaltene aggregation phenomena. To evaluate the behavior of these phenomena, a study based on optical scan technique was carried out to understand the behavior of pure oils and their mixtures. The evaluation according to criteria established by ASTM D7061-06 1 gives a result of asphaltene flocculation of according to the separability number. In this study, the aspects related to the existence of colloidal forms of peptized asphaltenes in distinct solvents present in petroleums can cause changes in the kinetics of asphaltene flocculation.Keywords: asphaltenes; aggregation phenomena; separability number. INTRODUÇÃOO termo "fractal" foi introduzido na década de 70 pelo matemático Benôit Mandelbrot para designar objetos e estruturas complexas dotadas da propriedade de autossimilaridade. Estruturas autossimilares possuem detalhes (ramificações, poros ou rugosidades) em certa faixa de escala de comprimento, cuja forma é a mesma (estatisticamente) em cada escala de observação nessa faixa. Assim, se uma parte da estrutura for ampliada terá a mesma forma do todo. Várias investigações já foram feitas em relação à natureza fractal da agregação dos asfaltenos. Janardhan e Mansoori avaliaram diversos modelos, com intuito de se estabelecer experimentalmente uma evidência sobre esta característica dos asfaltenos. 2 A natureza fractal dos agregados de asfaltenos foi descrita a partir de dois modelos: modelo termodinâmico contínuo e modelo estérico coloidal. No modelo termodinâmico contínuo, assume-se que as molé-culas de asfaltenos encontram-se dissolvidas no óleo, na forma de um polímero polidisperso heterogêneo e dependem da massa molecular dos asfaltenos. Este modelo assume também que ambas as fases líquidas e sólidas são iguais para toda a fração e que a fase sólida está livre do solvente. O modelo estérico coloidal está fundamentado no princípio de que os asfaltenos estão suspensos no óleo sob a forma de partícu-las sólidas. Esta suspensão existe devido à presença das resinas, e é mantida devido às forças eletrostáticas de repulsão entre as moléculas de resina absorvidas nas superfícies. A condição necessária para que ocorra o início da floculação é que a concentração das resinas esteja abaixo de um valor crítico e este valor é calculado através da equação do potencial químico das moléculas de resinas na fase líquida e sólida. 2 No modelo coloidal, acredita-se que os asfaltenos se agregam sob a forma de micelas ou micelas reversas. As micelas são formadas a partir de uma determinada concentração na solução, denominada concentração micelar crítica (CMC). 3 Oyekunle estudou os efeitos que controlam a estabilização das micelas de asfaltenos. Para isto, determinou o tamanho das partículas de asfaltenos (4 a 10 nm) e de suas micelas (15 a 30 nm). Dois parâ-metros chaves controlam esta estabilidade. O primeiro é a relação dos compostos aromáticos e saturados e o segundo é a relação entre as resinas e os asfaltenos. Quando estas relações diminue...

Asphaltene Aggregation: Influence of Composition of Copolymers Based on Styrene-Stearyl Methacrylate and Styrene-Stearyl Cinnamate Containing Sulfate Groups

“…4,9,14,18 The main limitations of the method to determine the precipitation onset of asphaltenes utilizing flocculant titration with monitoring of the absorption intensity by NIR are related to two factors: (i) in viscous oil samples, it is only possible to identify the effect of dilution of the sample, not the precipitation of asphaltenes; and (ii) the interference of the particles present in crude oil (from the reservoir rock formation) is not considered. 7,42 However, these drawbacks are not found when analyzing model systems, as those containing asphaltenes in toluene analyzed here.…”

Asphaltenes Precipitation Onset: Influence of the Addition of a Second Crude Oil or Its Asphaltenes Fractions (C3I and C5I)

“…Wiehe and Kennedy, studying oil compatibility, have determined the critical solubility parameter at the onset of asphaltenes flocculation for Souedie Crude oil at around 16.35 MPa 1/2 . Even though this value can change for different crude oils and Nikooyek and Shaw study has concluded that the use of the solubility parameter is not suitable to describe asphaltenes + diluent mixture behavior, eq has been used to determine the solubility parameter of the crude oil, assuming δ M = 16.35 MPa 1/2 . ,− where δ i is the solubility parameter of component i and φ i is the fraction by volume of component i in the mixture.…”

Separation and characterization of asphaltenic subfractions

“…[10][11][12][13][14] The deposition of asphaltenes is associated with the flocculation of particles, which starts due to variations in the composition of the crude oil and temperature, pressure and flow regime. [15][16][17] The flocculation can be promoted by the addition of apolar solvents to the oil (such as n-pentane and n-heptane). When a large quantity of aromatic solvent is present, molecular aggregates can be formed in the dispersed medium.…”