Novas abordagens em petroleômica: extração e caracterização de ácidos naftênicos de águas produzidas por espectrometria de massas de ultra-alta resolução

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dc.contributor.advisor1Vaz, Boniek Gontijo
dc.contributor.advisor1Latteslattes.cnpq.br/781453471055063eng
dc.contributor.referee1Vaz, Boniek Gontijo
dc.contributor.referee2Coltro, Wendell Karlos Tomazelli
dc.contributor.referee3Carvalho, Rogério Mesquita de
dc.creatorAguiar, Deborah Victória Alves de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9156405799660700eng
dc.date.accessioned2020-03-24T10:51:00Z
dc.date.issued2020-02-12
dc.description.abstractOil production is accompanied by water production, called produced water (PW), which is abundant in reservoirs. By being in contact with oil and in high-pressure environments, some components of oil, by equilibrium, can be transferred to water, such as naphthenic acids (NAs). NAs are associated with corrosion problems, scale formation and deposits, and high toxicity to aquatic biota. Here, we propose the use of solvent-terminated dispersive liquid-liquid microextraction (ST-DLLME) coupled with high-resolution mass spectrometry (UHR MS) in order to extract and detect PW dispersed and dissolved NAs, as well as to analyze the distribution of NAs in the oil/water balance. At first, the optimization of solvents to be used and the influence of the pH of sample AP 1 on the extraction of dispersed NAs were performed. Seven solvent systems (dispersing solvent + extracting solvent + demulsifying solvent) were used at pHs 2, 7, and 10. For analysis of dissolved NAs, sample PW 1 was subjected to a n-hexane clean-up step for removal of dispersed oil droplets. Extractions of the dispersed NAs showed that at pH 2 the solvent system that obtained the highest percentage of extracted Ox class was 7 (DCM / CH / Ace). At pH 7 and 10 in the solvent system 2 (CH / Tol / Ace) compounds above C30 were detected and a double bond equivalent (DBE) variation was found between 1 and 11. After clean-up with n-hexane a decrease of the detected carbon number range as well as the DBE range was found. The distribution of NAs in oil/water allowed for the analysis of which NAs are most likely to be transferred to water produced in both dispersed and dissolved form. In addition, ST-DLLME and miniaturized liquid-liquid extraction (LLE) were employed as extraction methodologies for samples AP 2, AP 3 and AP 4, in which it was observed that ST-DLLME reached carbon number values and DBE value higher than miniaturized LLE. In summary, ST-DLLME coupled with UHR MS can be a valuable analytical tool for the extraction of naphthenic acids in produced waters, since the use of this extraction technique minimizes the consumption of samples and solvents.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Onia Arantes Albuquerque (onia.ufg@gmail.com) on 2020-03-23T15:47:03Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Deborah Victória Alves de Aguiar - 2020.pdf: 2591906 bytes, checksum: 7184f2aaa3fc3c087e20479ec1af6812 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)eng
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dc.description.resumoA produção do petróleo é acompanhada com a produção de água, designada por água produzida (AP), e que se encontra presente nos reservatórios. Por ficar em contato com o petróleo e em ambientes de alta pressão, alguns componentes do petróleo, por equilíbrio, podem ser transferidos para a água, como por exemplo os ácidos naftênicos (ANs). Os ANs estão associados a problemas de corrosão, formação de incrustações e depósitos, além de apresentar alta toxicidade à biota aquática. Portanto, neste trabalho propomos o uso da microextração líquido-líquido dispersiva finalizada por solvente (ST-DLLME) acoplada a espectrometria de massas de ultra-alta resolução (UHR MS) com o intuito de extrair e detectar os ANs dispersos e dissolvidos da AP, além de analisar a distribuição dos ANs no equilíbrio óleo/água. A princípio, foi realizado a avaliação dos sistemas de solventes a serem utilizados e a influência do pH da amostra AP 1 na extração de ANs dispersos. Foram utilizados sete sistemas de solventes (solvente dispersor + solvente extrator + solvente demulsificante) nos pHs 2, 7 e 10. Para análise dos ANs dissolvidos, a amostra AP 1 foi sujeita a uma etapa de clean-up com n-hexano para a remoção de gotículas de óleo dispersas. As extrações dos ANs dispersos demonstraram que em pH 2 o sistema de solvente 7 (DCM/CH/Ace) foi o que obteve maior % de classe Ox extraída. Em pH 7 e 10 e no sistema de solvente 2 (CH/Tol/Ace) houve a detecção de compostos superiores a C30 e uma variação de DBE entre 1 e 11. Após o clean-up com n-hexano houve um decaimento da faixa de número de carbonos detectada bem como da faixa de DBE. A distribuição dos ANs no óleo e na água produzida permitiu a análise de quais os ANs mais propensos a serem transferidos para a água produzida tanto na forma dispersa como na dissolvida. Ademais, a ST-DLLME e a extração líquido-líquido (ELL) miniaturizada foram empregadas como metodologias de extração para as amostras AP 2, AP 3 e AP4, na qual, observou-se que a ST-DLLME alcançou valores de número de carbono e DBE superiores a ELL miniaturizada. Sendo assim, a ST-DLLME acoplada a UHR-MS torna-se uma ferramenta analítica valiosa para a extração de ácidos naftênicos em águas produzidas, posto que o emprego dessa técnica extratora minimiza o consumo de amostras e solventes.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqeng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationAGUIAR, Deborah Victória Alves de. Novas abordagens em petroleômica: extração e caracterização de ácidos naftênicos de águas produzidas por espectrometria de massas de ultra-alta resolução. 2020. 76 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2020.eng
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/10463
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentInstituto de Química - IQ (RG)eng
dc.publisher.initialsUFGeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Química (IQ)eng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectÁcidos naftênicospor
dc.subjectÁguas produzidaspor
dc.subjectMicroextração líquido-líquido dispersiva finalizada por solventepor
dc.subjectEspectrometria de massaspor
dc.subjectNaphthenic acidseng
dc.subjectProduced watereng
dc.subjectSolvent-terminated microextraction liquid-liquid dispersiveeng
dc.subjectMass spectrometryeng
dc.subject.cnpqQUIMICA::QUIMICA ANALITICAeng
dc.titleNovas abordagens em petroleômica: extração e caracterização de ácidos naftênicos de águas produzidas por espectrometria de massas de ultra-alta resoluçãoeng
dc.title.alternativeNew approaches in petroleomics: extraction and characterization of naftenic acids from waters produced by ultra high resolution mass spectrometryeng
dc.typeDissertaçãoeng

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