Investigação das propriedades elétricas em petróleo por espectroscopia de impedância

Nome: John Willy da Silva Rocha
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 06/06/2017
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Maria de Fatima Pereira dos Santos Orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Breno Nonato de Melo Examinador Externo
Marcio Solino Pessoa Examinador Externo
Maria de Fatima Pereira dos Santos Orientador
Renato do Nascimento Siqueira Examinador Externo

Resumo: A técnica de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica foi utilizada para investigar o comportamento da condutividade elétrica e constante dielétrica, a 30 e 50 °C, para dois petróleos (intitulados alfa e beta, um óleo pesado e o outro médio, respectivamente); seus cortes QAV, diesel e resíduo atmosférico obtidos por destilação; misturas QAV/petróleo, diesel/petróleo e QAV/resíduo; e emulsões a 10, 30 e 50 % em massa de água em óleo. Foi utilizada uma célula eletroquímica não convencional de dois eletrodos paralelos de platina (99,9 % de pureza). O diagrama de Nyquist para o petróleo, cortes e misturas foi caracterizado com um único semicírculo; para as emulsões foram observados dois semicírculos, um atribuído à fase oleosa e o outro à emulsão. Foi observado que o aumento de temperatura, para todas as amostras, causa aumento da condutividade elétrica e diminuição da constante dielétrica. Para o petróleo alfa, que possui maior viscosidade, razão resinas/asfaltenos, número de acidez total e teor de enxofre, foram observados os maiores valores de condutividade elétrica e constante dielétrica. Para os cortes QAV, diesel e resíduo, foi observado que a condutividade elétrica diminui e a constante dielétrica aumenta com a elevação da faixa de ebulição do corte (QAV < diesel < resíduo). Os derivados do petróleo alfa apresentaram maior condutividade elétrica e maior constante dielétrica do que os respectivos derivados do petróleo beta. Nas misturas, a incorporação de óleo ou resíduo ao QAV ou diesel causa um aumento da condutividade elétrica até um ponto máximo; foi observado que a constante dielétrica cresce linearmente com a quantidade de óleo ou resíduo adicionada e que pode ser utilizada para inferir a viscosidade dessas misturas a partir de uma regressão exponencial. Foram encontrados maiores valores de condutividade elétrica e constante dielétrica para as emulsões alfa. A incorporação de água causa diminuição da condutividade elétrica e aumento linear da constante dielétrica para os dois óleos. Este resultado sugere a possibilidade de determinar, indiretamente, a viscosidade de emulsões de água em óleo a partir da constante dielétrica. A magnitude da condutividade elétrica foi determinada como misturas > petróleos > emulsões > derivados. A magnitude da constante dielétrica obtida foi emulsões > petróleos > misturas > derivados.
Palavras-chave: espectroscopia de impedância eletroquímica, condutividade elétrica, constante dielétrica, petróleo, derivados de petróleo e emulsões A/O.

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