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dc.contributor.advisorSantos, Alexandre Ferreirapt_BR
dc.contributor.authorNeuhaus, Natalia, 1989-pt_BR
dc.contributor.otherCorazza, Marcos Lúcio, 1977-pt_BR
dc.contributor.otherUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Químicapt_BR
dc.date.accessioned2019-05-06T15:37:15Z
dc.date.available2019-05-06T15:37:15Z
dc.date.issued2017pt_BR
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1884/60340
dc.descriptionOrientador: Alexandre Ferreira Santospt_BR
dc.descriptionCoorientador: Marcos Lúcio Corazzapt_BR
dc.descriptionDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. Defesa : Curitiba, 10/07/2017pt_BR
dc.descriptionInclui referências: p. 100-108pt_BR
dc.description.abstractResumo: O petroleo ainda e a principal fonte de energia primaria. A demanda global esperada para 2017 e aproximadamente 97,9 milhoes de barris por dia, um crescimento equivalente a 1,3 milhoes de barris por dia. Alem do aumento da exploracao de novos reservatorios, incluidos reservatorios de petroleo pesado, os quais sao geralmente ricos em fracoes complexas como os asfaltenos, por exemplo, e crucial garantir a continuidade operacional da producao de petroleo. No entanto, as operacoes de campo enfrentam problemas devido a tendencia dos asfaltenos em se associar e precipitar, causando varios problemas operacionais dispendiosos. As variacoes de pressao, temperatura ou composicao, podem resultar em precipitacao ou solubilizacao de asfaltenos. A precipitacao e posterior deposicao podem causar problemas em todas as fases de producao. Neste contexto, a principal motivacao desta dissertacao e modelar o petroleo brasileiro e seus asfaltenos usando a equacao de estado PC-SAFT (Perturbed-Chain Statistical Association Fluid). O uso deste modelo estatistico baseado na teoria de fluidos associativos tem se mostrado altamente promissor para a modelagem do comportamento de fases de sistemas de petroleo e densidade de liquidos. Uma breve revisao desta teoria estatistica e apresentada. Neste trabalho, os asfaltenos foram extraidos do petroleo bruto atraves da adicao de diferentes n-alcanos. As densidades de tolueno e asfaltenos foram medidas utilizando o densimetro Anton Paar DMA 5000. A equacao de estado mostrou-se capaz de prever com precisao a densidade dos liquidos bem como a elevacao do ponto de ebulicao para o petroleo em diferentes concentracoes de tolueno. A precipitacao de asfaltenos a partir de um oleo modelo mostrou a influencia dos parametros de interacao binaria nos resultados da modelagem. A precipitacao dos asfaltenos foi considerado como um processo de equilibrio liquido-liquido onde uma das fases foi representada por asfaltenos e a outra foi caracterizada em termos de dois pseudo-componentes: saturados e (aromaticos+resinas). A influencia dos agentes precipitantes (n-hexano e n-heptano) no comportamento de fase dos asfaltenos foi analisada. Os resultados demonstraram que o n-C6 e capaz de precipitar mais asfaltenos comparado com o n-C7, confirmando os resultados apresentados pela literatura. Os resultados encontrados pelas simulacoes estao em concordancia com os dados obtidos experimentalmente: o erro relativo medio foi 3,75 % e 10,25 % para a porcentagem em peso de asfaltenos precipitados utilizando n-C6 e n-C7 como precipitante, respectivamente. Palavras-chave: Petroleo brasileiro. Precipitacao de asfaltenos. PC-SAFT.pt_BR
dc.description.abstractAbstract: Petroleum still is the largest source of total primary energy. The global demand in 2017 is projected at approximately 97.9 million barrels per day, a forecasted growth of 1.3 million barrels per day. Besides the increase in exploitation of new reservoirs, including heavy oil reservoirs, which are usually rich in complex fractions such as asphaltenes, it is crucial to guarantee the operational continuity of its production. However, field operations are facing problems due to the asphaltene tendency to associate and precipitate, causing several costly operational problems. Variations of pressure, temperature or composition may result in precipitation or solubilization of asphaltenes. Precipitation and subsequent deposition can cause problems in all stages of production. Therefore, the main motivation of this dissertation is to model Brazilian crude oil and asphaltene systems using the PC-SAFT equation of state. The Perturbed-Chain Statistical Association Fluid Theory (PC-SAFT) is a highly promising equation of state for modeling the phase behavior of petroleum systems and liquid densities. Asphaltenes were extracted from crude oil through the addition of different n-alkanes. Densities of toluene, asphaltenes and their mixtures were measured using a densitometer. The equation of state is capable of accurately predicting liquid density for toluene and asphaltenes and boiling point elevation for crude oil at different concentrations of toluene. Asphaltene precipitation from a model oil shows the influence of binary interaction parameters on modeling results. The system is considered in the liquid-liquid equilibrium where the asphaltene is considered in one liquid phase and the other liquid phase is characterized in terms of two pseudo-components: saturates and (aromatics+resins). The influence of precipitant agent (n-hexane and n-heptane) on the asphaltene phase behavior is analyzed. The results demonstrated that n-C6 is able to precipitate more asphaltenes than n-C7, as expected. Furthermore, simulated results are in agreement with experimental observations: the average relative error is 3.75 % and 10.25 % for the weight percentage of precipitated asphaltene using n-C6 and n-C7 as precipitant, respectively. Key-words: Brazilian crude oil. Asphaltene precipitation. PC-SAFT.pt_BR
dc.format.extent117 p. : il.pt_BR
dc.format.mimetypeapplication/pdfpt_BR
dc.languagePortuguêspt_BR
dc.subjectPetróleopt_BR
dc.subjectEngenharia Químicapt_BR
dc.subjectTermodinâmicapt_BR
dc.subjectAsfaltenopt_BR
dc.titleThermodynamic analysis and modeling of brazilian crude oil and asphaltenes systems : a PC-SAFT applicationpt_BR
dc.typeDissertação Digitalpt_BR


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