KATILIMCILARIN DEMOGRAFİK VERİLERİ Cinsiyet

Foi realizado um experimento para acompanhar a separação da emulsão de água (7% em volume) em diesel comercial com o objetivo de mostrar as possibilidades de uso do Turbiscan com uma mistura clara. A Figura 5.3.1 apresenta o resultado da medição da transmitância da emulsão no Turbiscan. As

medições feitas de minuto em minuto, para cada altura da amostra, mostram o aumento da transmissão de luz a partir do tempo inicial (linha magenta) até o tempo final (linha vermelha) e o surgimento e evolução da fase aquosa.

A cor da emulsão é medida, através da transmitância, ao longo da altura do tubo que contém a emulsão, fornecendo dados que permitem determinar a concentração de água e o tamanho médio das gotas em cada altura do tubo. Dessa forma, é possível estudar a cinética da coalescência e a sedimentação das gotas.

As fotos mostradas na Figura 5.3.2 foram obtidas em vários tempos e as medições correspondem às mostradas na Figura 5.3.1. É possível acompanhar visualmente a separação da emulsão, desde o início, quando a mistura apresenta-se turva, até o tempo 30 minutos quando a maior parte da água se separa e a emulsão apresenta baixa turbidez (alta transmissão de luz). No tempo de 30 minutos, observa-se, na parte superior, que há tendência de estabilização na transmissão da luz na faixa de 55 a 60%, e no fundo, na faixa de 20 a 25%, indicando que há gotas de menor tamanho ainda presentes na mistura.

5.3.2 Separação da emulsão água em petróleo no Turbiscan.

Para emulsões de água em petróleo, que é o objeto deste trabalho, na faixa de comprimento de onda de 850 nm, a luz é toda absorvida pela mistura. Não é possível a medição de transmitância ou de espalhamento de luz na emulsão, não sendo possível a caracterização dos tamanhos das gotas ou da quantidade de água na emulsão. Entretanto, como mostra a Figura 5.3.3, que representa um dos ensaios realizados neste trabalho, o Turbiscan permite caracterizar a fase

aquosa, identificando o momento em que ela surge e a variação da transmitância e do seu volume com o tempo. Podem-se obter resultados numéricos da transmitância e da altura da fase aquosa para cada varredura diretamente do equipamento, como mostrado nas Figuras 5.3.4 e 5.3.5, ou esses dados podem ser tratados possibilitando comparar a evolução da separação das emulsões testadas.

Figura 5.3.4 - Transmitância média da fase aquosa versus tempo

Para a curva transmitância versus tempo, o equipamento calcula a transmitância média para cada tempo. Para padronização os dados foram obtidos na região que compreende o pico de transmitância, com 1 mm de largura da faixa para cada lado.

A altura da fase aquosa permite conhecer o valor do volume de água separado em função do tempo.

Nos experimentos realizados, as amostras das águas e do petróleo foram mantidas no banho a 35 oC por 30 minutos. Em seguida foram preparadas emulsões de forma padronizada, conforme mostrado anteriormente na Tabela 5.1.2, para as águas retificada, destilada, salmoura 1 (efluente do segundo estágio), salmoura 2 (efluente do primeiro estágio) e RACI, todas elas com concentração de 10% em volume. Foram três experimentos para cada caso. O

Turbiscan dispõe de recurso de controle da temperatura, mantendo constante

durante todo o tempo do ensaio.

As curvas da evolução da transmitância e da altura da fase aquosa, para a média dos três ensaios em cada tipo de água de mistura, são mostradas nas Figuras 5.3.6 e 5.3.7, respectivamente.

Transmitância da fase aquosa separada

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 0 10 20 30 40 50 60 70 Tempo (min) T ran smi tâ n ci a ( % ) Destilada Retificada Salmoura 1 Salmoura 2 RACI

Figura 5.3.6 - Resultados das medições no Turbiscan de transmitância da fase aquosa

H(t) da fase aquosa separada 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Tempo (min) H (mm) Destilada Retificada Salmoura 1 Salmoura 2 RACI

Figura 5.3.7 Resultados das medições no Turbiscan de altura da fase aquosa separada para

diferentes águas de mistura.

As curvas mostradas nas Figuras 5.3.6 e 5.3.7 permitem avaliar a estabilidade relativa das emulsões preparadas com o mesmo petróleo e as diferentes águas.

As curvas de transmitância versus tempo mostram que:

- a emulsão com água destilada apresenta maior dificuldade para a separação, seguida da água retificada e da salmoura 2.

- a separação da emulsão com a salmoura 1 inicia-se mais cedo, no tempo 15 minutos, e a emulsão com a água da RACI inicia-se no tempo 25 minutos e apresenta maior taxa de crescimento da transmitância.

As curvas de altura (volume separado) versus tempo mostram que a emulsão com água retificada apresenta maior dificuldade para a separação, seguida da água destilada, da salmoura 2, da RACI e da salmoura 1.

- Sams et al (2000) apontam que salmoura com baixo pH pode contribuir para a estabilidade da emulsão e prejudicar o desempenho da dessalgadora. A rigidez do filme interfacial formado na presença de asfaltenos é maior em pH ácido e menor em pH básico. Neste trabalho, o pH da água da RACI é 9,0, da salmoura 1 é 6,6 e da salmoura 2 é 5,7.

- A separação da emulsão formada com água destilada é prejudicada pela ausência de íons nesta água.

- Compostos orgânicos fenólicos presentes na água retificada prejudicam a separação da emulsão formada com esta água devido a sua característica química. Como mostrado no capítulo 3, as águas encaminhadas para a retificação na UTAA são originárias de tambores de topo de colunas, onde tiveram contato com nafta craqueada que contém fenol.

Com base nestes experimentos realizados a 35 oC e na ausência de campo elétrico, pode-se concluir que:

- as emulsões preparadas com água destilada e com água retificada são mais difíceis de serem separadas que aquelas preparadas com as salmouras 1 e 2 e com a água da RACI.

- a reciclagem das salmouras 1 ou 2 como água de lavagem para o mesmo estágio ou para outro estágio não prejudicaria a separação da emulsão formada.