Orientadores: Watson Loh, Edvaldo Sabadini

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química

Resumo: Esta tese envolve o estudo da origem da alta viscosidade de dois óleos pesados brasileiros, OF1 e OF2, utilizando, para isso, aditivos químicos e tratamentos físicos. Através deste estudo confirmou-se o papel importante dos asfaltenos na viscosidade dos óleos aqui estudados. Investigações...

Resumo: Esta tese envolve o estudo da origem da alta viscosidade de dois óleos pesados brasileiros, OF1 e OF2, utilizando, para isso, aditivos químicos e tratamentos físicos. Através deste estudo confirmou-se o papel importante dos asfaltenos na viscosidade dos óleos aqui estudados. Investigações com espalhamento de raios-X em baixo ângulo (SAXS) indicaram a presença de agregados nestes óleosos quais apresentam uma agregação sequencial e hierarquizada. Além disso, estudou-se o que exercia um papel mais marcante sobre a viscosidade, o tamanho dos agregados ou a concentração dos mesmos. Verificou-se então que a concentração de agregados é o que apresenta maior efeito sobre a viscosidade dos óleos, uma vez que óleos com diferentes viscosidades 300.000 e 30.000 mPas apresentaram tamanho de agregados muito próximos,maior que 41 e 43 nm. No entanto, asconcentrações de asfalteno C5I eram bem diferentes para OF2s e OF1s, 14 e 20 % respectivamente, sendo mais viscosos aqueles com maior concentração de asfaltenos. O estudo com aditivos de diferentes classes mostrou que os mesmos não promoviam redução da viscosidade superior a 40 %. Além disso, mesmo os aditivos que causaram redução de 40 % na viscosidade não demonstraram nenhum efeito na microestrutura dos óleosquando avaliados por SAXS. Devido a esses resultados, propôs-se um modelobaseado no modelo desuspensão coloidal no qual os aditivos atuam sobre a fase contínua, em um efeito similar ao de diluição, não promovendo alterações nos agregados de asfaltenos na faixa de concentração estudada. Portanto, não faria sentido pensar em aditivos que em pequenas concentrações reduzam drasticamente a viscosidade

Abstract: Investigation of the elevated viscosity of two Brazilian heavy oils, OF1 and OF2, using several classes of additives and physical treatments. The studyreinforced the asphaltenes role on heavy oils viscosity. And SAXS investigationshave shown the presence of aggregates in these oils which...

Abstract: Investigation of the elevated viscosity of two Brazilian heavy oils, OF1 and OF2, using several classes of additives and physical treatments. The studyreinforced the asphaltenes role on heavy oils viscosity. And SAXS investigationshave shown the presence of aggregates in these oils which aggregates in asequential and hierarchized. Furthermore showed also that, the concentration has a major contribution than the size of aggregates, because crudes with very different viscosities 300.000 and 30.000 mPas presented very similar aggregates sizes, 41 and 43 nm, but concentrations of asphaltene I5 quite different 14 and 20% respectively. Studying the rheology of several classes of additives the maximum viscosity reduction promoted was 40% of the initial value for heavy oils OF1s and OF2s presented. Also, the additives did not promote changes on the microstructure of asphaltene aggregates; therefore, a hypothesis having in mind petroleum as a colloidal suspension was formulated. This hypothesis states that the additives act only on the continuous medium, not on the aggregates themselves, similarly to a dilution effect. Therefore, it is very unlikely to find an additive that can be used as viscosity reducer through asphaltene disaggregation on heavy oils, at least on the additive concentration range studied here