Estudo da formação de hidratos de gás na presença de polímero como inibidor cinético

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorVitorazi, Letícia-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/0136656577599009-
Autor(es): dc.contributorCastro, José Adilson de-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/4613010410524009-
Autor(es): dc.contributorFrancisco, Alexandre Santos-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3399621063210711-
Autor(es): dc.contributorSilva, João Francisco Cajaíba da-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3787367108198439-
Autor(es): dc.contributorMedeiros, Mabelle Biancardi Oliveira de-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5770236266739805-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5068157058752104-
Autor(es): dc.creatorSilva, Bárbara Louise Lemos Drumond-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T17:58:49Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T17:58:49Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-11-29-
Data de envio: dc.date.issued2022-11-29-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/27120-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/761275-
Descrição: dc.descriptionHidratos de gás são sólidos cristalinos compostos de água e gases, formados sob condições de baixas temperaturas e altas pressões. O entendimento da cinética de formação desses materiais bem como da sua dissociação é de interesse para a indústria de óleo e gás, uma vez que sua formação pode causar bloqueio de dutos com subsequente perda de produção e possíveis problemas de segurança para a indústria petrolífera. Tradicionalmente, a prevenção da formação do hidrato é feita com inibidores termodinâmicos, porém, fatores econômicos, ambientais e problemas técnicos associados à esses inibidores termodinâmicos têm motivado pesquisa e desenvolvimento para identificação de tecnologias alternativas, como aquelas empregando inibidores cinéticos. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de diferentes polímeros na inibição cinética de hidratos de gás metano. Foram empregados polímero naturais como a pectina e o alginato de sódio, bem como, os sintéticos como poli(ácido acrílico) (PAA) e poli(cloreto de dialildimetilamônio) (PDADMAC), sendo que sistemas formados pela mistura de PAA e PDADMAC também foram estudados. Resultados de variação de pressão, realizados em células de alta pressão sob atmosfera de metano, corroboram com resultados na literatura que indicam a atuação da pectina como um inibidor cinético. Em relação aos polímeros sintéticos, para o PAA foi observado efeito da massa molar, bem como, efeitos de pH na atividade de inibição de hidratos. O efeito do pH também foi avaliado nos experimentos com o polímero natural alginato de sódio. Foi observado que as soluções do polímero PAA de massa molar 100k apresentaram melhor poder inibitório. Análises por espalhamento de luz dinâmico das misturas de PAA2k e PDADMAC mostraram que o tamanho das partículas, expressos como Zmédio, nas razões de carga de melhor efeito inibitório são da ordem de 100nm. A modelagem matemática clássica da teoria de JohnsonMehl-Avrami-Kolmogorov (JMAK) empregada normalmente para cristalização de materiais, com nucleação e crescimento, foi aplicada para obter informações sobre a cinética de formação desses hidratos. O expoente de Avrami (n), fornecido pelo modelo, foi utilizado como indicador das condições de nucleação, homogênea ou heterogênea, e também da dimensionalidade de crescimento dos cristais. Para todos os resultados obtidos foi possível ajustar os valores experimentais com o modelo de JMAK indicando a potencialidade do modelo para predizer a fração de hidratos formados.-
Descrição: dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-
Descrição: dc.descriptionGas hydrates are crystalline solids composed of water and gases, formed under conditions of low temperatures and high pressures. Understanding the kinetics of the formation of these materials as well as their dissociation is of interest to the oil and gas industry since their formation can cause blockages of ducts with subsequent loss of production and possible safety problems for the oil industry. Traditionally, the prevention of hydrate formation is done with thermodynamic inhibitor, however, economic, environmental and technical problems associated with these thermodynamic inhibitors have motivated research and development to identify alternative technologies, such as those employing kinetic inhibitors. The present work aimed to evaluate the effect of different polymers on the kinetic inhibition of methane gas hydrates. Natural polymers, such as pectin and sodium alginate, as well as synthetic polymers, such as polyacrylic acid (PAA) and poly (diallyldimethylammonium chloride) (PDADMAC), were analyzed. In addition, systems formed by the mixture of PAA and PDADMAC were also studied. Results of pressure variation, performed on high-pressure cells under a methane atmosphere, corroborate with results in the literature, indicating the performance of pectin as a kinetic inhibitor. In relation to the synthetic polymers, the effect of the molar mass was observed for PAA, as well as, pH effects on the activity of inhibition of hydrates. The effect of pH was also evaluated in the experiments with the natural polymer sodium alginate. It was observed that solutions of the polymer PAA of molar mass 100k showed better inhibitory power. Dynamic light scattering analysis of mixtures of PAA2k and PDADMAC have shown that the particle size, expressed as Z-average, in the charge ratios with the best inhibitory effect are of the order of 100nm. The classical mathematical modeling of the Johnson-Mehl-AvramiKolmogorov (JMAK) theory commonly employed for crystallization of materials, with nucleation and growth, was applied to obtain information on the kinetics of formation of these hydrates. The Avrami (n) exponent, provided by the model, was used as an indicator of the nucleation conditions, homogeneous or heterogeneous, as well as of the crystal growth dimensionality. For all the results obtained it was possible to adjust the data with the JMAK model indicating the potentiality of the theory to predict the fraction of hydrates formed.-
Descrição: dc.description101 p.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectPectina-
Palavras-chave: dc.subjectAlginato de sódio-
Palavras-chave: dc.subjectPoli (ácido acrílico)-
Palavras-chave: dc.subjectPoli (cloreto de dialildimetilamônio)-
Palavras-chave: dc.subjectModelagem JMAK-
Palavras-chave: dc.subjectInibidor cinético-
Palavras-chave: dc.subjectTransformação de fase-
Palavras-chave: dc.subjectModelagem-
Palavras-chave: dc.subjectPolímero-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia Metalúrgica-
Palavras-chave: dc.subjectProdução intelectual-
Palavras-chave: dc.subjectPectin-
Palavras-chave: dc.subjectSodium alginate-
Palavras-chave: dc.subjectPoly (acrylic acid)-
Palavras-chave: dc.subjectPoly (diallyldimethylammonium chloride)-
Palavras-chave: dc.subjectJMAK modeling-
Título: dc.titleEstudo da formação de hidratos de gás na presença de polímero como inibidor cinético-
Tipo de arquivo: dc.typeTese-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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