Tratamento por sistemas microemulsionados da borra gerada na flotação de água oleosa de petróleo

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Silva, Dennys Correia da
• Orientador(a): Dantas Neto, Afonso Avelino
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Borra de flotação; Agente floculante; Microemulsão; OCS e Dissolvan
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25790

Com o desenvolvimento e expansão da indústria petrolífera, cresce também a geração de resíduos. A contaminação por petróleo e seus derivados destaca-se como um problema ambiental que necessita de cuidados especiais na produção e no tratamento de resíduos. Na etapa de tratamento de efluentes visando a remoção do óleo da água através de flotação, é gerada uma borra que se apresenta como um grande desafio de tratamento para descarte ou uma possível viabilidade de reaproveitamento. O presente trabalho apresenta uma opção de tratamento para a borra de flotação através do uso de sistemas microemulsionados, utilizando como tensoativos, o óleo de coco saponificado (OCS) e o desemulsificante comercial Dissolvan. A borra de flotação (BF) foi extraída em soxhlet e forneceu as seguintes frações: 87,64% de óleo, 8,09% de água e 4,26% de resíduos insolúveis. Estes resíduos insolúveis da borra, junto do resíduo do agente floculante utilizado na flotação do óleo, passaram por etapas de identificação e caracterização através de Difração de raios X (DRX), Espectrometria de Fluorescência de raios X (FRX), Espectroscopia por Infravermelho (FT-IR), Termogravimetria (TG), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Sistema de Energia Dispersiva (EDS), Análise Elementar (CHNO) e Espectroscopia de Absorção UV-Vis. No resíduo da borra de flotação, o DRX revelou a presença de quartzo (SiO2), calcita (CaCO3), pirita (FeS2) e Molibdenita (MoS2), enquanto o FRX validou a presença destes minerais pelas quantidades de enxofre (35,48%), ferro (28,16%) e frações residuais de cátions. No resíduo de agente floculante foi detectado cloro (56,12%), alumínio (17,71%), enxofre (6,93%) e resíduos de cátions. Estas caracterizações revelaram a presença de minerais provenientes das formações geológicas, apontados pela análise termogravimétrica como 30% da massa do resíduo da borra, enquanto as análises de FT-IR, MEV e EDS apontaram semelhanças entre os resíduos das duas amostras. Já as análises CHNO e Espectroscopia de Absorção UV-Vis identificaram o resíduo do agente floculante como um tanino condensado pelo teor de componentes e semelhança entre o espectro de absorção de uma amostra de tanino condensado, extraído da planta Ipomea pes-caprae. Além disso, foi avaliado um processo de otimização para solubilização da BF utilizando um sistema de microemulsão (SME) contendo o OCS como tensoativo, n-butanol como cotensoativo, querosene de aviação (QAV) como fase óleo (FO) e água salina 2% NaCl como fase aquosa (FA). Foram obtidos os sistemas de Winsor os quais as fases microemulsionadas foram caracterizadas através do aspecto visual, tamanho de partícula, potencial zeta, tensão superficial, pH, condutividade elétrica e espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS). A otimização do uso das fases microemulsionadas dos sistemas de WII e WIV na solubilização da borra foi feita utilizando um planejamento experimental por delineamento composto central rotacional (DCCR) em dois pontos de aplicação: Winsor II rico em composição aquosa e Winsor IV rico em composição oleosa. As fases de microemulsão destes pontos foram aplicados de modo a expandir e estimar possíveis fatores que aumentem a eficiência de solubilização da borra, tendo como variáveis a razão SME/BF, a temperatura (°C) e o tempo (min). Pelos dados obtidos nos experimentos realizados nos dois pontos escolhidos, os valores obtidos para a resposta de eficiência de solubilização (ES) estiveram, em quase todos os ensaios, em faixas superiores a 90% de solubilidade, com exceção dos ensaios em que o tempo de solubilização e a razão SME/BF mostraram-se muito baixas, e, assim, os valores de eficiência oscilaram entre 70-80%. O sistema microemulsionado contendo o Dissolvan como tensoativo no lugar do OCS mostrou-se com maior capacidade de solubilização (93,36% para a fase de WII formado em alto teor de água salina e 95,79% para a fase de WII formado em alto teor de QAV) em relação ao sistema contendo OCS (91,89% em WII e 95,6% em WIV), o que valida a sua utilização no tratamento da borra de flotação por microemulsão.