Influência da estrutura química de aditivos poliméricos sobre o ponto de fluidez de petróleos e de sistemas modelo de parafinas comerciais - Oliveira, Lize Mirela da Silva Lopes de. (UFRJ, 2016)
[PT]A precipitação de parafinas no petróleo é um problema enfrentado nas atividades de produção e logística. Quando este experimenta temperaturas mais baixas, por exemplo, quando do transporte em navios para regiões frias, as parafinas tendem a se solidificar alterando a fluidez do petróleo. Além disso, elevado ponto de fluidez restringe a comercialização do mesmo. Os aditivos poliméricos aparecem como uma alternativa para a redução do ponto de fluidez. Entretanto um mesmo aditivo não se mostra eficaz com diferentes tipos de petróleo e a correlação entre as características deste e a estrutura do aditivo não está bem estabelecida. Por isso, torna-se importante estudar a influência da estrutura química de aditivos poliméricos sobre o ponto de fluidez de petróleos com diferentes composições, avaliando o desempenho destes, de modo a buscar uma previsibilidade dos melhores aditivos para cada tipo de petróleo. Devido à complexidade química do petróleo, o estudo com sistemas modelo de parafinas pode auxiliar na compreensão do fenômeno. Deste modo, nesta tese, foram estudados sistemas modelo de parafinas em tolueno (comerciais e obtidas de um petróleo por destilação) e amostras de petróleos e amostras de poli(etileno-co-acetato de vinila) comerciais e modificado quimicamente e de (co)poliacrilatos sintetizados como aditivos.Os petróleos foram caracterizados por densidade, teor de água, RMN-13C-TV, TLE, CGxCG-EMTdV, CG-DIC, ponto de fluidez e TIAC. Estas três últimas técnicas também foram usadas para caracterizar as parafinas. O desempenho dos polímeros foi avaliado pelos ensaios de ponto de fluidez, TIAC e reologia. No sistema modelo, foi evidenciado que o teor de cadeias de n-parafinas maiores de C28 prejudicam a eficácia do aditivo. Nos estudos com as parafinas extraídas de um petróleo foi observado que nas frações que possuíam mais de 3% m/m de n-parafinas, o aditivo somente foi efetivo nas amostras que continham maior teor de cadeias de tamanhos menores que C28. Quanto maior o tamanho das cadeias de n-parafinas nos petróleos pior foi o desempenho dos aditivos e o contrário também é válido. Além disso, pode ser sugerido que a presença de cadeias hidrocarbônicas pendentes, no EVA modificado, não é fundamental para um bom desempenho do aditivo. Por outro lado, a presença de baixos teores de um grupamento mais polar (hidroxila) influencia positivamente.[EN]Wax precipitation in crude oil is a problem faced in production and logistics activities. When the crude oil is submitted to lower temperatures, for example, during ship transportation for cold regions, paraffins tend to form solid aggregates which change significantly the oil flow. Besides that, high pour point temperatures make transport and refining more difficult and thus can reduce demand and price. Polymer additives are an alternative to reduce the crude oil pour point. However the same additive is not efficient in various crude oil types and the correlation between crude oil chemical characterization and additive structure is not well-knowing. For this reason, it is important study the influence of chemical structures of polymeric additives on pour point results of crude oils with distinct compositions, evaluating its performance, aiming to find the prediction of the best additive to each crude oil. Due the crude oil chemical complexity, the study with paraffins model system can help to understand this phenomenon. Therefore, in this thesis, paraffins model systems dissolved in toluene (commercial and obtained from crude oil lab distillation) and different crude oil samples were studied and samples of poly(ethylene-co-vinyl acetate, commercial and with chemical modification, and samples of (co)polyacrylates synthetized were used as additives.Density, water content, (13C-NMR-VT), (YS), (GCxGC-TOFMS), (GC-FID), pour point and (WAX), were performed to crude oil characterization. These last three technics were performed to paraffins characterization. Pour point, (WAT) and rheology tests were used to evaluate the additive performance. In the model system, the results showed that the content of n-paraffin chains larger than C28 worsens additives efficacy. In the experiments conducted with the waxes extracted from the crude oil the results showed that in the fractions with n-paraffins concentration higher than 3 wt%, the additive was only effective in the samples with high levels of chains under than C28.The larger paraffins chain size, worse is the additive performance, and the opposite is also true. Moreover, it can be suggested that the presence of pendant hydrocarbon chain groups, in the EVA chemically modified, isn’t essential to obtain a good additive performance. On the other hand, the presence of low content of polar groups (hydroxyl), showed has a good influence.