Avaliação de líquidos iônicos derivados de imidazólio como agentes de recuperação avançada de petróleo

Abstract

Este trabalho consiste em um processo de pesquisa e discussão sobre propriedades que os líquidos iônicos (LIs) podem apresentar que os tornem potenciais candidatos para uso em recuperação avançada de petróleo. Para que os líquidos iônicos baseados no cátion imidazólio e ânion cloreto escolhidos possam ser propostos à finalidade desejada, discutiu-se alguns fatores importantes. Estudos de tensão interfacial (IFT) foram realizados com LIs de diferentes tamanhos de cadeia e, por meio de dados experimentais e construção de gráficos, chegou-se à conclusão de que [C12MIm][Cl] possui a maior capacidade de redução da IFT. Quando a concentração de LI era de 2000 ppm a IFT correspondia a 20,19 mN/m. Já em 8000 ppm a IFT caiu para 9,78 mN/m. Uma redução muito maior do que a apresentada pelo LI de menor cadeia carbônica, que não reduziu mais do que 25,03 mN/m. Quando medida a IFT de uma solução de LI com água pura e outra com salmoura, a presença de íons cloreto teve grande influência na redução da tensão. A concentração micelar crítica (CMC) foi atingida em concentrações menores e alcançou valores mais baixos de IFT, 0,83 mN/m em 1000 ppm de solução salobra de [C12MIm][Cl]. O efeito de hidratação e do contraíon são responsáveis por estes resultados. Por fim, um aumento na concentração de LI, aumenta também a recuperação terciária de óleo quando baseada no óleo original no local. Um aumento de 8 para 13% quando na maior concentração de solução de LI, 4000 ppm. Os custos para síntese dos líquidos são avaliados e também uma comparação com o custo de um surfactante comercial.

This work consists of a process of research and discussion on properties that ionic liquids can present that make them potential candidates for use in enhanced oil recovery. In order that the ionic liquids based on the chosen imidazolium cation and chloride anion can be proposed for the desired purpose, some important factors were discussed. Studies of interfacial tension were carried out with ILs of different chain sizes and, through experimental data and graph construction, it was concluded that [C12MIm][Cl] has the greatest capacity to reduce IFT. When the IL concentration was 2000 ppm, the IFT corresponded to 20.19 mN/m. At 8000 ppm, IFT dropped to 9.78 mN/m. A much larger reduction than that presented by the lower carbon chain IL. When measuring the IFT of a solution of IL with pure water and another with brine, the presence of chloride ions had a great influence on reducing tension. CMC was reached in lower concentrations and reached lower values of IFT, 0.83 mN/m in 1000 ppm of [C12MIm][Cl]’s solution with brine. The hydration effect and the counterion are responsible for these results. Finally, an increase in IL concentration also increases tertiary oil recovery when based on the original oil in place. An increase from 8 to 13% when in the largest concentration of IL solution. Costs for synthesizing liquids are evaluated and also compared with the cost of a commercial surfactant.