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http://hdl.handle.net/11422/28941
| Type: | Dissertação |
| Title: | Maturação artificial: hidropirólise em menor escala |
| Author(s)/Inventor(s): | Silva, Lucas de Souza |
| Advisor: | Gonçalves, Vinicius Ottonio Oliveira |
| Abstract: | A hidropirólise é um tipo de experimento que envolve o aquecimento de amostras em um sistema fechado com a adição de água no estado líquido. Nesse sistema, uma certa quantidade de rochas geradoras no tamanho de cascalho é adicionada a ele junto com uma quantidade apropriada de água para garantir que essas rochas estejam completamente submersas antes, durante e após o experimento, devido ao fato de que o contato com a água é um requerimento obrigatório para a formação de óleo a partir de reações de craqueamento térmico do querogênio e do betume, por meio da doação de átomos de hidrogênio que são necessárias para que essas reações ocorram. O óleo formado acumula na superfície de água no sistema após o experimento e é quimicamente similar aos óleos obtidos de fontes naturais, permitindo o uso da hidropirólise para simular corretamente e para entender melhor os processos de geração, expulsão e migração do óleo. Como há quatro estágios de formação do petróleo (gerações pré-óleo, incipiente, primária e pós-óleo), diferentes condições experimentais são empregadas para garantir que todos os estágios sejam englobados para simular corretamente a formação de óleo e gás da rocha geradora estudada. Essas condições envolvem altas temperaturas (280-365°C) e pressões (por causa da presença de água nessas temperaturas), junto com uma duração do experimento de 72h. Normalmente, reatores de 1 L são usados nos experimentos de hidropirólise, mas neste trabalho, foi também utilizado um reator de 250 mL para a comparação da quantidade de produtos gerados e para a verificação da possibilidade de adaptação das condições experimentais normais para este reator menor, uma vez que quantidades quatro vezes menores de amostras e de água (ou uma solução 5% p/p de NaCl) são utilizadas, permitindo a condução de mais experimentos, especialmente em situações onde a quantidade de amostras disponíveis são escassas. Os produtos obtidos após cada experimento, junto com a quantidade de betume contido nas rochas recuperadas e as características mineralógicas das amostras antes e após a hidropirólise em ambas as condições foram comparados entre si e com os resultados obtidos por Spigolon et al. (2015), evidenciando que não houve diferenças significativas entre a quantidade de produtos gerados e as características mineralógicas em todas as condições utilizadas, indicando que usar um reator menor não interfere com a capacidade da hidropirólise de simular os processos de geração e expulsão de petróleo. Uma vez que utilizando um reator menor gera uma quantidade similar de produtos, ele se torna vantajoso, uma vez que além da quantidade de amostras utilizadas serem menores, ele é mais fácil de manusear e requer um menor esforço e consequentemente possui menor risco de uso devido ao seu menor peso. |
| Abstract: | Hydrous pyrolysis is a type of experiment that involves the heating of samples in a closed reactor system with the addition of liquid water. In it, certain amounts of gravel-sized source rocks are added to the system along with an appropriate amount of liquid water to ensure that these rocks are completely submerged before, during, and after the experiment, because contact with water is required for oil to form from thermal cracking reactions of kerogen and bitumen, by providing hydrogen atoms that are necessary for these reactions to occur. This oil accumulates on the water surface of the system after the experiment and is chemically similar to oils obtained from natural sources, allowing the use of hydrous pyrolysis to correctly simulate and understand the process of oil generation, expulsion, and migration. Since there are four stages of petroleum formation (pre-oil, incipient-oil, primary-oil, and post-oil generation), different experimental conditions are used to ensure that all stages are covered to correctly simulate oil and gas formation from a particular source rock. These conditions involve high temperatures (280-365°C) and pressures (due to the water at high temperatures in the system), along with an experiment duration of 72 hours. Typically, 1-liter reactors are used in hydrous pyrolysis experiments; however, in this work, a 250-milliliter reactor was also used to compare the amount of products generated and to verify if it is possible to adapt normal hydrous pyrolysis experiments into this smaller reactor, since an amount four times smaller of rocks and water (or a 5% wt. NaCl solution) are used, allowing more experiments to be conducted, especially in cases where the amount of rocks available is very low. After comparing product (oil and gas) yields, bitumen extracted from recovered rocks and mineral characteristics from rocks used in both reactors and with results reported by Spigolon et al. (2015), there were no significant differences with the use of a smaller reactor, indicating that using a lower-capacity reactor does not interfere with the ability of hydrous pyrolysis to simulate petroleum formation and expulsion. Since using a 250-milliliter reactor results in almost the same amount of products, it is an improvement, especially because it reduces the amount of sample required to conduct all the necessary experiments, it is easier to handle and requires less labor due to its lower total weight. |
| Keywords: | Hideopirólise Maturação artificial Óleo e gás |
| Subject CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
| Program: | Programa de Pós-Graduação em Química |
| Production unit: | Instituto de Química |
| Publisher: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Issue Date: | 26-Feb-2025 |
| Publisher country: | Brasil |
| Language: | por |
| Right access: | Acesso Aberto |
| Citation: | SILVA, Lucas de Souza. Maturação artificial: Hidropirólise em menor escala. 2025. 132 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2025. |
| Appears in Collections: | Química |
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