Stability and demulsification of emulsions stabilized by asphaltenes or resins

Xia, Lixin; Lu, Shouci; Cao, Guoying

doi:10.1016/j.jcis.2003.11.027

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“…The role(s) of these colloidal interactions in increased/decreased aggregation of asphaltenes should be quantified and these would definitely be more informative in handling asphaltene studies than just using high-technology equipment. Asphaltenes and resins are both polydisperse and constitute the crude oil's colloidal nature [8]. The following section, theory, summarizes some high-technology techniques regarding asphaltene structural characterization.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Structural Study of Asphaltenes from Iranian Heavy Crude Oil

Davarpanah

Vahabzadeh

Dermanaki

2013

Oil Gas Sci. Technol. – Rev. IFP Energies nouvelles

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and available online here Cet article fait partie du dossier thématique ci-dessous publié dans la revue OGST, Vol. 70, n°6, pp. 909-1132 et téléchargeable ici D o s s i e rOil & Gas Science and Technology -Rev. IFP Energies nouvelles, Vol. 70 (2015), No. 6, pp. 909-1132 Copyright © 2015, IFP Energies nouvelles > Editorial -Enhanced Oil Recovery (EOR), Asphaltenes and HydratesÉditorial -EOR «récupération assistée du pétrole», Asphaltènes et Hydrates D. Langevin and F. Baudin ENHANCED OIL RECOVERY (EOR) > HP-HT Drilling Mud Based on Environmently-Friendly Fluorinated ChemicalsBoues de forage HP/HT à base de composés fluorés respectueux de l'environnement Résumé -Étude structurale d'asphaltènes de pétrole brut lourd iranien -Dans la présente étude, la précipitation d'asphaltènes du pétrole brut lourd iranien (au large du golfe Persique) a été effectuée au moyen de n-pentane (n-C 5 ) et de n-heptane (n-C 7 ) comme alcanes légers précipitants. Plusieurs techniques analytiques, chacune utilisant différents principes, ont ensuite été utilisées pour caractériser la structure des asphaltènes précipités. Le rendement en asphaltènes obtenu par l'utilisation du précipitant n-pentane était plus élevé que pour les asphaltènes précipités à l'aide du n-heptane. L'extraction des asphaltènes a affecté les fractions de maltènes n-C 5 et n-C 7 à des températures inférieures à 204 °C, comme l'indiquent les données obtenues par la technique de distillation simulée. La viscosité du pétrole lourd est influencée par la teneur et le comportement des asphaltènes. La dépendance de la viscosité du pétrole lourd testé avec le taux de cisaillement appliqué a été déterminée et l'écoulement était faible à γ. supérieur à 25 s -1 . Les échantillons de pétrole lourd reconstitués ont été préparés en ajoutant différentes quantités d'asphaltènes aux maltènes (pétrole lourd désasphalté) et les effets des asphaltènes ont été plus prononcés à la basse température de 25 °C, comparés à ceux obtenus à des températures plus élevées. Selon le modèle de loi de puissance utilisé dans cette étude, la fluidité du pétrole lourd testé a révélé un caractère pseudoplastique. Les résultats structuraux obtenus à partir de la spectroscopie InfraRouge à Transformée de Fourier (IRTF) ont montré la présence de différents groupes fonctionnels dans les asphaltènes précipités. Par exemple, la présence de différents hydrocarbures (aliphatique, aromatique et alicyclique), basée sur leurs caractéristiques dans le spectre IRTF, a été confirmée. Les résines sont des dispersants efficaces et le retrait de cette fraction du pétrole brut perturbe la nature colloïdale du pétrole lourd, la floculation et la précipitation des asphaltènes finissant par se produire. L'apparition de pores sur les images SEM (Scanning Electron Microscopy) a été utilisée comme indicateur du détachement de la résine. A l'aide de la spectroscopie de Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) 1 H et 13 C, deux paramètres structuraux importants des asphaltènes ont été déterminés. A savoir, l'aromaticité (f a ) et...

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Structural Study of Asphaltenes from Iranian Heavy Crude Oil

Davarpanah

Vahabzadeh

Dermanaki

2013

Oil Gas Sci. Technol. – Rev. IFP Energies nouvelles

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“…19,20 Further works have also correlated the emulsion stability to the asphaltenes aggregation grade. [21][22][23][24][25] However, none of these researchers quantified the asphaltene aggregate size.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effect of the structure of commercial poly(ethylene oxide-b-propylene oxide) demulsifier bases on the demulsification of water-in-crude oil emulsions: elucidation of the demulsification mechanism

et al. 2010

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Recebido em 29/10/09; aceito em 8/4/10; publicado na web em 24/8/10Water-in-crude oil emulsions are formed during petroleum production and asphaltenes play an important role in their stabilization. Demulsifiers are added to destabilize such emulsions,however the demulsification mechanism is not completely known. In this paper, the performances of commercial poly(ethylene oxide-b-propylene oxide) demulsifiers were studied using synthetic water-in-oil emulsions and model-systems (asphaltenes in organic solvent). No change in the asphaltene aggregate size induced by the demulsifier was observed. The demulsification performance decreased as the asphaltene aggregate size increased, so it can be suggested that the demulsification mechanism is correlated to the voids between the aggregates adsorbed on the water droplets surface.

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“…Segundo Xia et al, 25 o aquecimento preferencial das gotas de água nas emulsões de petróleo pode causar pressões internas intensas nestas gotas, o que resulta na expansão da fase dispersa e na diminuição da espessura do filme interfacial. Contudo, os estudos disponíveis na literatura são ainda insuficientes para identificação dos mecanismos dominantes nesta aplicação das microondas.…”

Section: Quebra De Emulsões Via Microondasunclassified

“…Porém, vários estudos mostraram a elevada eficiência dos processos de separação via microondas quando comparados com os tratamentos de aquecimento convencional. 22,23,25 Além disso, outras vantagens são associadas aos processos via microondas como o tamanho relativamente reduzido dos equipamentos, custos de manutenção baixos e o fato de ser uma fonte de energia limpa. 26 O primeiro estudo encontrado na literatura sobre a aplicação das microondas na separação de fases de emulsões de água em óleo foi apresentado por Wolf.…”

Section: Quebra De Emulsões Via Microondasunclassified

“…Xia et al 25 investigaram o efeito da concentração de asfaltenos e resinas, assim como do seu estado coloidal, na velocidade de formação de água livre. As emulsões tratadas foram sintetizadas a partir de óleo querosene e distintas concentrações de asfaltenos e resinas previamente extraídos de petróleos ricos nestas frações.…”

Section: Quebra De Emulsões Via Microondasunclassified

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Principais aplicações das microondas na produção e refino de petróleo

Fortuny¹,

Ramos²,

Dariva³

et al. 2008

Quím. Nova

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Recebido em 3/7/07; aceito em 31/10/07; publicado na web em 7/8/08 PRINCIPAL APPLICATIONS OF MICROWAVES IN PRODUCTION AND REFINING OF PETROLEUM. Microwave irradiation offers a clean, inexpensive, and convenient method of heating, which is an alternative way of introducing energy into chemical systems. In particular, applications of microwave irradiation technology for petroleum processing have been developed in the last twenty years. The main objective of this paper is to review the use of microwave irradiation technology as an alternative technique applied during petroleum refining and primary processing of petroleum fluids, presenting and discussing successful applications of this technology as a tool for petroleum emulsion separation and catalytic reactions normally found at hydrorefining plants.Keywords: microwaves; petroleum refining; primary processing. INTRODUÇÃOA maior parte das descobertas de reservas de petróleo realizadas no Brasil nos últimos anos tem sido de reservatórios de óleos pesados de baixo grau API (<20°), alta viscosidade e elevada acidez total. A produção e o processamento desses óleos pesados têm sido de alto interesse na Petrobras, que vem investindo em programas de pesquisa e desenvolvimento (i.e. PRAVAP, PROTER e PROPES) através do seu centro de pesquisa (CENPES) apontando desafios tecnológicos visando viabilizar a recuperação e a comercialização de óleos pesados.Dentre as melhorias tecnológicas a serem atingidas, destaca-se a necessidade de avanços nas unidades de dessalgação e de hidrorrefino envolvendo reações catalíticas da Petrobras. O processo de dessalgação visa reduzir a concentração de sais no petróleo antes do seu processamento nas unidades de destilação. Constitui uma operação indispensável que, em última análise, depende da separação das gotas de água por gravidade ou decantação. Para que as pequenas gotas de água se depositem, deve ocorrer coalescência de gotículas com formação de gotas suficientemente grandes, capazes de sedimentar com o auxílio da ação da gravidade, resultando na formação de uma camada líquida contínua, em um tempo razoavelmente curto. Para que a coalescência das pequenas gotas e o seu assentamento se processem mais fácil e rapidamente, estabelecem-se condições e empregam-se agentes capazes de favorecer a realização de tais objetivos. Essas condições variam desde o simples aquecimento, para diminuir a viscosidade do óleo, até o emprego de agentes químicos ou de aplicações de campos elétricos ou magnéticos, que promovem a coalescência das gotas de água salgada. Porém, as elevadas estabilidades das emulsões de óleos pesados assim como as altas viscosidades dificultam a separação da água emulsionada do óleo durante o processo de dessalgação, tornando deficientes os tratamentos empregados nesse processo. 1De modo análogo, as unidades de hidrorrefino existentes (hidrotratamento, hidrocraqueamento e hidrogenação) apresentam limitações quanto à capacidade de processamento de óleos pesados. Estes óleos são ricos em compostos de alto peso molecular e estruturas c...

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Stability and demulsification of emulsions stabilized by asphaltenes or resins

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Structural Study of Asphaltenes from Iranian Heavy Crude Oil

Structural Study of Asphaltenes from Iranian Heavy Crude Oil

Effect of the structure of commercial poly(ethylene oxide-b-propylene oxide) demulsifier bases on the demulsification of water-in-crude oil emulsions: elucidation of the demulsification mechanism

Principais aplicações das microondas na produção e refino de petróleo

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