Determination of water content in water-in-oil emulsions using ultrasonic techniques (2024)
- Authors:
- Autor USP: REYNA, CARLOS ARTURO BURBANO - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMR
- Subjects: SENSOR; PETRÓLEO; ESPALHAMENTO
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Sensores ultrassônicos piezoelétricos foram desenvolvidos para a caracterização de amostras sólidas e fluidas. Porém, a caracterização de fluidos com alta opacidade, como emulsões de água em petróleo cru, ainda precisa ser melhorada. Este trabalho desenvolve um conjunto de três sensores, capazes de serem instalados em diversas etapas de processos petroquímicos. O primeiro, uma sonda de transmissão pulso-eco operando a 3,5 MHz, mede a velocidade de propagação. O segundo, uma célula com linhas de atraso operando a 5 MHz, mede velocidade de propagação e atenuação. O terceiro, uma célula ultrassônica de retroespalhamento, foi utilizado para estudar o modo de maximizar a sensibilidade, mediante um modelo determinístico para encontrar a melhor distribuição dos componentes passivos. Devido à alta atenuação acústica nas emulsões de água em petróleo cru, a célula de retroespalhamento projetada neste trabalho foi usada como uma tentativa de quantificar o teor de petróleo em emulsões de petróleo em água, que apresentam menor atenuação. Levando em consideração o efeito da temperatura, os dois primeiros protótipos fabricados neste trabalho foram capazes de medir o teor de água em emulsões de água em petróleo de até 40% em volume com uma sensitibilidade de até 1.2 m=s por cada grau modificado na concentração. Para a célula com linhas de atraso, esse resultado foi alcançado mesmo com amostras fluidas. Embora o terceiro protótipo (célula de retroespalhamento) não tenha sido capaz de detectar o teor de petróleo na faixa de partes por milhão (ppm) em emulsões de petróleo cru em água, foi desenvolvido um critério de projeto para este tipo de tecnologia baseado em o modelo de espalhamento. As informações fornecidas pela sonda pulso-eco/transmissão e pela célula de linhas de atraso podem ser utilizadas paraaperfeiçoar a separação da água nas primeiras etapas dos processos petroquímicos. Isto implica uma redução significativa na emissão de poluentes que causam o efeito estufa durante a produção de materiais à base de petróleo.
- Imprenta:
- Data da defesa: 04.01.2024
-
ABNT
BURBANO REYNA, Carlos Arturo. Determination of water content in water-in-oil emulsions using ultrasonic techniques. 2024. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2024. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-26032024-105307/pt-br.php. Acesso em: 27 dez. 2025. -
APA
Burbano Reyna, C. A. (2024). Determination of water content in water-in-oil emulsions using ultrasonic techniques (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-26032024-105307/pt-br.php -
NLM
Burbano Reyna CA. Determination of water content in water-in-oil emulsions using ultrasonic techniques [Internet]. 2024 ;[citado 2025 dez. 27 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-26032024-105307/pt-br.php -
Vancouver
Burbano Reyna CA. Determination of water content in water-in-oil emulsions using ultrasonic techniques [Internet]. 2024 ;[citado 2025 dez. 27 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-26032024-105307/pt-br.php - Projeto e construção de transdutores piezocerâmicos para acoplamento em ar
- Subwavelength twin ultrasound focused (STUF) beam generated by shear-to-longitudinal mode conversion in a triangular prism
- Validation of a three-dimensional model for improving the design of multiple-backscattering ultrasonic sensors
- Water content monitoring in water-in-oil emulsions using a delay line cell
- Viscoelastic characterization of liquids using ultrasonic shear-waves generated by the internal reflection approach
- Determination of partial propagation velocity and partial isentropic compressibility coefficient in water–ethanol system
- Concentration monitoring of highly-diluted crude oil-in-water emulsions by ultrasonic backscattering sensors
- Water content monitoring in water-in-crude-oil emulsions using an ultrasonic multiple-backscattering sensor
How to cite
A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas
