ÉCNICAS DE CARACTERIZAÇÃO DO PETRÓLEO E GÁS NATURAL/ PRÁTICA

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA – CCET

INSTITUTO DE QUÍMICA – IQ

QUI0675.1 – TÉCNICAS DE CARACTERIZAÇÃO DO PETRÓLEO E GÁS NATURAL/ PRÁTICA

DESTILAÇÃO DE PRODUTOS DE PETRÓLEO

NATAL/RN

OUTUBRO/2015

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA – CCET

INSTITUTO DE QUÍMICA – IQ

QUI0675.1 – TÉCNICAS DE CARACTERIZAÇÃO DO PETRÓLEO E GÁS NATURAL/ PRÁTICA

DOCENTE: LUCIENE DA SILVA SANTOS

DISCENTES: ALEX ARAÚJO

                             FELIPE ALEXANDRE

                       FLÁVIA HELOISE

                         MARCOS GABRIEL

DESTILAÇÃO DE PRODUTOS DE PETRÓLEO

NATAL/RN

OUTUBRO/2015

1. Introdução

A destilação pode ser definida como sendo um processo que se baseia na diferença de ponto de ebulição de uma mistura de componentes, e serve para separar componentes de uma mistura de líquidos miscíveis.

        A destilação em si, se baseia em algumas propriedades físicas e químicas das misturas a serem destiladas, dentre elas, algumas das mais importantes são:

• VOLATILIDADE:

        A volatilidade de uma substância pode ser definida como sendo o potencial de uma substância para passar ao estado de vapor. Em outras palavras, as substâncias mais voláteis de uma mistura, são aquelas que no estado puro possui uma maior pressão de vapor, a uma dada temperatura.

Como exemplo, se pode citar que o metano é mais volátil que o etano, que por sua vez é mais volátil que o propano. Isso se deve ao fato que geralmente a volatilidade de uma substância é diretamente proporcional ao tamanho da cadeia de sua molécula.

• PRESSÃO DE VAPOR:

Considere um recipiente fechado onde se coloca uma certa quantidade de mistura líquida, por exemplo, hidrocarbonetos, a temperatura constante. Pela teoria cinética as forças que atuam sobre as moléculas presentes na superfície do líquido são maiores no sentido do interior do líquido para a superfície.

Por causa do desequilíbrio previamente citado, as moléculas da superfície do líquido tenderão a evaporar. Com as moléculas passando da fase líquida para a fase vapor, a pressão do recipiente irá aumentar, devido aos choques das moléculas de vapor contra a superfície do recipiente.

[pic 1]Figura 1: Pressão de vapor.

        Com o aumento da temperatura, haverá um aumento na energia cinética das moléculas contidas na superfície do líquido, e assim um número de moléculas maior passará do estado líquido para o estado vapor, e vice-versa.

• INFLUÊNCIA DA PRESSÃO EXTERNA NA VAPORIZAÇÃO:

Um líquido puro entra em ebulição a uma dada temperatura quando a pressão de vapor correspondente a esta temperatura iguala à pressão ao que o líquido está submetido. Logicamente, se a pressão externa que atua sobre o líquido for aumentada, o líquido necessitará de uma temperatura maior para entrar em ebulição, até que a pressão de vapor se iguale à pressão externa. O mesmo raciocínio se aplica quando a pressão externa diminui.

2. Objetivo

O objetivo principal dos ensaios de destilação é a caracterização do óleo ou frações em termos de volatilidade, sendo possível, com isso, estabelecer, por meio da obtenção da curva PEV (Ponto de Ebulição Verdadeiro) (YAMANISHI, 2007).

Após o processo de destilação são utilizadas as curvas ASTM para a verificação da qualidade de separação das frações geradas, estas são obtidas pela destilação dos cortes segundo os métodos ASTM D 86 (Destilação de Produtos de Petróleo à Pressão Atmosférica). Este método consiste em ensaios de destilação em batelada, sem estágios e refluxo usados para determinar quantitativamente as características de taxa de ebulição dos produtos da destilação (ASTM D86, 2005).

A destilação pela norma ASTM D 86 cobre a faixa de destilação atmosférica de produtos leves e médios do petróleo, com ponto final de ebulição até 400°C (ASTM D86, 2005).

Tendo em vista a importância da destilação na separação de frações de uma mistura, a mesma é muito utilizada para separar frações de petróleo, onde cada fraçãoterá seu ponto inicial e final em uma destilação. Com isso, o presente experimento teve como objetivo determinar os pontos iniciais e finais de destilação em uma mistura da gasolina e do diesel, a fim de verificar se os mesmos estão dentro dos padrões exigidos comercialmente, como também compreender o funcionamento do equipamento e a importância da realização de uma destilação atmosférica. O método de destilação utilizado para o experimento foi o ASTM D-86-12.

3. Procedimento experimental

Primeiro ligou o destilador atmosférico Petrotest® ADU 4+, da seguinte forma levantou-se a alavanca na parte traseira do equipamento e foi apertado o botão verde, depois o azul na lateral do equipamento.

Em seguida foi aberto o software do equipamento e selecionado o método de destilação da gasolina. Feito isso, transferiu-se 100 mL da mostra para proveta e em seguida transferiu-se este volume para o balão volumétrico, adicionando pedras de porcelana no interior do balão com cuidado para não quebrar a vidraria e atentando-se para não deixar a amostra escorrer pela abertura lateral na qual os vapores passam.

Após essa etapa, verificou-se a placa de aquecimento presente no aparelho era a de número 38, usada para a gasolina.

O próximo passo feito foi o posicionamento do balão, tomando cuidado para o mesmo não ficar apertado; em seguida colocou-se o sensor de temperatura na abertura superior do balão. Colocou-se o cortador de gotas sobre a proveta e posicionou a mesma na abertura do equipamento destinada para esta vidraria.

Partindo para iniciação do teste, clicou-se no ícone "Start". Observando a estabilização do condensador, quando o mesmo estabilizou um “OK” apareceu no visor do aparelho e um sinal sonoro de baixa intensidade foi emitido, então, deu-se início a análise selecionando a opção "Start Distillation". Ao término do teste transferiu o resíduo para uma proveta de 5 mL para quantificá-la.