Estudo da intensificação da coalescência de emulsões de água em óleo com a aplicação de onda estacionária de ultrassom.

Abstract

AGRADECIMENTOSCom este trabalho termino uma etapa da minha formação acadêmica e pessoal, que foi possível só pela presença de Deus e pelo acompanhamento de muitas pessoas na minha vida, para quem devo minha infinita gratidão.À Deus, que com a sua bondade, abençoou-me com amor, saúde e a capacidade para realizar cada uma das tarefas necessárias neste processo.Aos professores: Dr. Julio Cezar Adamowski, orientador, pela sua constância, acompanhamento e supervisão durante o mestrado. Ao Dr. Flávio Buiochi, pela solução de dúvidas e comentários sobre a pesquisa. Ao Dr. Nicolás Pérez, pela orientação no desenvolvimento do software de controle. E ao Dr. Marco Aurélio Brizzotti Andrade, por compartir sua experiência acadêmica. Para vocês minha admiração e respeito.À PETROBRAS pelo apoio financeiro e a confiança que depositam em cada um dos pesquisadores para realizar esta pesquisa através do convênio Petrobras/ANP-USP intitulado "Técnicas de ultrassom para quebra de emulsão água-em-óleo". À Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis -ANP, à Aos meus companheiros e colegas de laboratório, Tiago e Dan, por me acolherem de uma maneira que ultrapassou quaisquer fossem as minhas melhores expectativas, e por me permitirem aprender e crescer com vocês tanto pessoalmente como academicamente. À Ivy, meu amor, por se tornar minha companheira, pelo seu apoio constante e incondicional.À Natasha, por se tornar numa amiga muito querida para mim, e pela ajuda na correção do meu português.Aos técnicos Gilberto e Adilson, que contribuíram com seu conhecimento e experiência na fabricação de algumas das peças das câmeras de separação acústica.A Wilmar, Duberney, Maryory e Yorladys, que se tornaram minha família longe de casa.E aos muitos que ficaram fora desta pequena lista, mas que estão no meu coração por me acolherem como se fosse um brasileiro e não mais um estrangeiro.Obrigado, muitíssimo obrigado. RESUMOConsiderando que o petróleo quando extraído dos poços em águas profundas chega a ter teor de água superior a 50% e que antes de ser enviado à refinaria deve ter uma quantidade de água inferior a 1%, torna-se necessário o uso de técnicas de redução da quantidade de água. Durante a extração do petróleo formam-se emulsões de água em óleo que são muito estáveis devido a um filme interfacial contendo asfaltenos e/ou resinas ao redor das gotas de água. Nesse trabalho é apresentada a utilização de ondas estacionárias de ultrassom para realizar a quebra dessas emulsões. Quando gotículas de água com dimensões da ordem de 10µm, muito menores que o comprimento de onda, são submetidas a um campo acústico estacionário em óleo, a força de radiação acústica empurra as gotículas para os nós de pressão da onda. Uma célula de coalescência com frequência central ao redor de 1 MHz, constituída por quatro camadas sendo uma piezelétrica, uma de acoplamento sólido, uma com o líquido e outra refletora, foi modelada empregando o método da matriz de transferência, que permite calcular a impedância elétrica em função da frequência. Para minim...