Teor de asfaltenos no petróleo

UNIVERSIDADE TIRADENTES

ENGENHARIA DE PETRÓLEO

AFONSO FERREIRA MOREIRA

JOSÉ RAIMUNDO DE SOUZA PEREIRA JÚNIOR

LETÍCIA CARVALHO MACHADO

MATHEUS PEREIRA MATOS

TEOR DE ASFALTENOS NO PETRÓLEO

CLÁUDIA MIRANDA

Aracaju - SE

Setembro /2016

1. Introdução

Os principais grupos de componentes dos óleos são hidrocarbonetos saturados, os hidrocarbonetos aromáticos, as resinas e os asfaltenos. A Tabela 1 apresenta a composição química de um petróleo típico.

Tabela 1. Composição química de um petróleo típico. Fonte: Adaptado Thomas, 2001.

Parafinas normais

14%

Parafinas ramificadas

16%

Parafinas cíclicas (naftênicas)

30%

Aromáticos

30%

Resinas e Asfaltenos

10%

O petróleo contém apreciável quantidade de constituintes que possuem elementos como enxofre, nitrogênio, oxigênio e metais. Estes constituintes, considerados como impurezas, podem aparecer em toda a faixa de ebulição do petróleo, mas tendem a se concentrar nas frações mais pesadas (THOMAS, 2001).

As impurezas do petróleo são classificadas em impurezas oleofílicas e oleofóbicas. As impurezas oleofílicas são as impurezas dissolvidas no óleo (ou parte integrante do mesmo), sendo formadas por compostos orgânicos com a presença de heteroátomos (S, N, O e metais (AZKLO, 2012).

Os asfaltenos são impurezas oleofílicas que incluem moléculas grandes, com alta relação carbono e hidrogênio, com alta presença de enxofre, oxigênio, nitrogênio e metais. Os asfaltenos encontram-se dispersos na forma coloidal, são as estruturas mais complexas do petróleo, com altos pesos moleculares, de caráter polar e altamente aromáticas.

Geralmente, as moléculas de asfaltenos são formadas por diversas camadas aromáticas empilhadas de alto peso molecular, associadas a cadeias de metaloporfirinas e tiofenos incrustados entre elas (RANA et alii, 2007). A presença desta impureza representa um desafio adicional na especificação dos derivados para baixos teores de impurezas, quando obtidos pelo processamento de asfaltenos.

A Figura 1 apresenta uma típica molécula de asfalteno contendo heteroátomos (S, O, N) em sua estrutura.

Figura 1. Típicas composições os cortes de petróleo – asfalteno.

Fonte: Rana et alii (2007).

Nestas frações estão contidos os principais constituintes do asfalto e dos óleos combustíveis pesados.

2. Objetivos

Aprender as principais propriedades dos asfaltenos, compreender o procedimento de uma prática em laboratório com amostra de petróleo para determinar teor de asfaltenos.

2.1 Objetivos específicos

Determinar teor de precipitação dos asfaltenos em petróleo.

3. Materiais e Métodos

3.1. Materiais e equipamentos

- Béquer

- Proveta

- Tubos de ensaio

- Papel filtro

- Vidro-relógio

- Bomba a vácuo

- Erlenmeyer

-Funil

- Pipeta

- Banho maria

- Centrífuga

- Balança analítica

3.2. Reagentes

- Petróleo

- Heptano

3.3. Métodos

Inicialmente, um tubo de ensaio juntamente com o béquer foi medido numa balança analítica e tarou-se o peso. Em seguida, 1g de petróleo foi pipetado no tubo de ensaio, acrescentou-se também 5mL de solvente heptano ao mesmo tudo de ensaio contido a amostra de petróleo. Logo após aqueceu-se as amostras no banho maria à 100ºC por 15minutos e depois de aquecidas foram centrifugadas durante 15 minutos à 2000 rpm. Por fim, filtrou-se a amostra e em um vidro-relógio o papel filtro ficou por 24 horas no dessecador.

4. Resultados e Discussões

Asfaltenos são as frações mais aromáticas do petróleo bruto. Eles são definidos em termos de sua solubilidade em diferentes solventes orgânicos, sendo a fração de petróleo solúvel em tolueno e insolúvel em n-heptano, definição muito prática, porque esses solventes capturam as moléculas mais pesadas do petróleo bruto (GROENZIN, et. al. 2003). Eles têm sido objeto de pesquisa usando uma grande variedade de técnicas analíticas, devido ao seu forte impacto na produção, transporte e refino de petróleo. Em geral, a presença de um maior percentual de asfaltenos no petróleo incrementa o custo de produção e processamento deste. Os asfaltenos também são conhecidos pelos problemas associados à sua deposição (WIEHE, 2008; SPEIGHT, 1999; LEON, 2001; MURGICH et. al. 1996), causados geralmente por variações, tais como: temperatura, pressão e composição química