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Type: TESE
Title: Estudo termoanalitico e cinetico da combustão de oleo pesado
Title Alternative: Thermoanalysis and reaction kinetics of heavy oil combustion
Author: Pereira, Anderson do Nascimento
Advisor: Trevisan, Osvair Vidal, 1952-
Abstract: Resumo: Um dos maiores desafios nos estudos da Combustão In Situ é o desenvolvimento de um modelo cinético reacional de forma a representar a dinâmica das numerosas reações químicas que ocorrem em diferentes faixas de temperatura. O objetivo deste trabalho é desenvolver um estudo do comportamento oxidativo de um óleo pesado brasileiro e obter parâmetros cinéticos a partir dos dados experimentais gerados nas técnicas clássicas de análise térmica como TG, DTA e DSC. A análise térmica é sistematicamente desenvolvida em amostras de óleo e óleo com areia. Os dados experimentais nela obtidos são tratados para a realização de um estudo cinético global de acordo com diferentes modelos cinéticos não-isotérmicos convencionais e isoconversionais, gerados por método integral ou diferencial, todos baseados no modelo cinético de Arrhenius. Como resultado do estudo termoanalítico foram identificadas três regiões de oxidação: de baixa temperatura (OBT), de transição e de alta temperatura (OAT). Verificou-se uma maior intensidade na variação de massa e energia na faixa de OAT e um efeito de resistência de transferência de massa no final da OBT (efeito "skin"). Como resultado do estudo cinético, todos os modelos estudados forneceram valores de energia de ativação maiores na OAT do que na OBT. Observou-se que a presença de areia contribui para as reações OAT e dificulta o início da OAT por conta da acentuação do efeito "skin".

Abstract: One of the main challenges in studies on In Situ Combustion resides in developing a kinetic reaction model to represent the dynamics of the numerous chemical reactions that occur at different temperature ranges. The objective of the present research is to develop a study on the oxidation behavior of a crude Brazilian oil and obtain kinetic parameters from the experimental data generated through classical thermal analysis techniques, such as TG, DTA and DSC. Thermal analysis is systematically developed in samples of crude oil and oil mixed with sand, and the experimental data are treated in order to conduct a global kinetic study according to distinct conventional and iso-conversional non-isothermal models, developed using integral or differential methods, all based on Arrhenius's kinetic model. As a result of the thermo-analytical study addressed three oxidation regions have been identified: one at the low temperature (LTO) range, a transition zone and one at the high temperature (HTO) range. It has been verified that the highest variation of mass and energy generation occur at the HTO range. At the LTO range a mass transfer resistance (skin-effect) was evident. As a result of the kinetic study, all kinetic models studied provided higher activation energies in HTO than in LTO. It was noted that the presence of sand contributed to OBT and delayed HTO mode as a result of an increase in skineffect.
Subject: Petróleo
Combustão
Análise térmica
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2008
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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