RELATÓRIO DE ENSAIOS PARA CARACTERIZAÇÃO DE PETRÓLEO

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RELATÓRIO DE ENSAIOS PARA CARACTERIZAÇÃO DE PETRÓLEO:

BSW, Pressão de Vapor, Densidade, Ponto de Anilina e Ponto de Fluidez

Nome: Magno Régis de Souza Oliveira

Disciplina: Técnicas de Caracterização de Petróleo, Derivados e Gás Natural

Docente: Luciene da Silva Santos

Natal/Rn

2022

INTRODUÇÃO

A caracterização do petróleo e seus derivados é importante para a definição de suas propriedades físico-químicas, tais como, o BSW, a pressão de vapor, a densidade, o ponto de anilina e o ponto de fluidez, que por meio destas designarão tanto o óleo como os seus derivados para o seu desempenho mais adequado.

O BSW apresenta grande importância no dimensionamento dos equipamentos utilizados na exploração do petróleo (FRINHANI et al., 2007). O conhecimento do conteúdo de água e de sedimentos no petróleo bruto é importante porque sua presença pode provocar a corrosão de equipamentos e causar problemas durante o seu processamento. A determinação do teor de água e sedimentos também é necessária para medir com precisão volumes líquidos reais de petróleo a ser produzido. Tal método é feito diluindo-se as amostras de óleo em solvente orgânico na presença de desemulsificante com posterior aquecimento e centrifugação da mistura. Após a centrifugação verifica-se a separação de fases e pode-se então aferir o volume de água e sedimentos presente de acordo com a graduação do tubo cônico. O teor permitido para entrega do petróleo para refino compreende o valor máximo de 1% (ASTM D4007, 2011).

A pressão de vapor é a pressão exercida por um vapor quando este está em equilíbrio dinâmico com o líquido que lhe deu origem, ou seja, a quantidade de líquido (solução) que evapora é a mesma que se condensa. A pressão de vapor é uma medida da tendência de evaporação de um líquido. Quanto maior for a sua pressão de vapor, mais volátil será o líquido, e menor será sua temperatura de ebulição relativamente a outros líquidos com menor pressão de vapor à mesma temperatura de referência. Pressão de vapor de óleo cru e derivados (gasolina, diesel, entre outros) é uma importante propriedade física para transporte e armazenamento. O Minivap VPXpert opera de acordo com as seguintes normas: ASTM D5191 (Pressão de Vapor a seco equivalente); ASTM D6378 (Pressão de Vapor de Gasolinas e Naftas); ASTM D6377 (Pressão de Vapor de Óleo Cru – metodologia oficial); EN 13016 – 1 (Pressão de Vapor sob ar saturado); EN 13016 – 2 (Pressão de Vapor absoluta); IP 394 & 409 & 481. O Minivap VPXpert possui ainda comprovada correlação com as seguintes normas: ASTM D323 (wet reid), ASTM D4953 (dry reid), ASTM D5188 (v/l-ratio) ASTM D5190 ASTM D5482 (mini-method, atmospheric).

A densidade (ou massa específica) é a relação entre a massa de um material e o volume por ele ocupado. O cálculo da densidade é feito de acordo com a Equação 1: densidade = massa/volume A densidade nos auxilia na caracterização de uma substância. A densidade dos sólidos e líquidos é expressa em gramas por centímetro cúbico (g/cm3). Ela depende da temperatura, pois os materiais sofrem contração ou dilatação de seu volume com variações de temperatura. Na Indústria do Petróleo, é utilizado o ºAPI, uma escala arbitrária que mede a densidade do petróleo e derivados de acordo com a Equação 2: °API = 141,5/SG – 131,5. O ºAPI classifica o petróleo em leve, médio ou pesado. Quanto maior for o ºAPI de uma amostra, mais leve será esse óleo. Esta análise físico-química é aplicada ao petróleo de acordo com a norma ASTM D7777.

O ponto de anilina é definido como a temperatura mínima em que volumes iguais de anilina e amostra apresentam condições de completa miscibilidade. Já o ponto de anilina misto, é a temperatura mínima em que dois volumes de anilina, um volume de amostra e um volume de n-heptano apresentam condições de completa miscibilidade, sendo aplicável a misturas que possuem pontos de anilina abaixo da temperatura à qual a anilina cristaliza a partir da mistura. Essa propriedade é importante para a caracterização de hidrocarbonetos puros e na análise de misturas de hidrocarbonetos, fornecendo uma estimativa do teor de aromáticos. Como a anilina trata-se de um composto aromático, ela mistura-se bem em óleos que também possuem um teor de aromáticos elevado, logo, hidrocarbonetos aromáticos apresentam um menor valor de ponto de anilina, enquanto parafinas exibem valores mais altos. Em séries homólogas, o ponto de anilina aumenta juntamente com o peso molecular (Riazi, 2005). A realização dessa análise físico-química, assim como outras, é definida segundo uma norma (ASTM, NBR ou similar), que estabelece como o experimento deve ser feito, assim como os cuidados que se deve ter com as amostras e com os reagentes necessários para o experimento. Consequentemente, as normas usadas para esse teste são a ASTM D611 – 04 (Método de teste padrão para ponto de anilina e ponto de anilina misto de derivados de petróleo e solventes hidrocarbônicos) e a ISSO 2977 – 97 (Derivados de petróleo e solventes hidrocarbônicos - Determinação do ponto de anilina e ponto de anilina misto).

O ponto de fluidez é definido como a menor temperatura, expressa em múltiplos de 3 ºC, na qual a amostra ainda flui quando sujeita a resfriamento sob condições determinadas. É uma característica de grande importância prática e que geralmente está presente nas especificações de produtos derivados de petróleo (comumente em óleos lubrificantes e produtos petroquímicos). Ele se constitui em um indicativo da parafinicidade de substâncias, pois, maiores teores de parafínicos conduzem a maiores valores de ponto de fluidez. Esta é uma consideração útil no transporte de combustíveis por dutos. A técnica em si consiste no resfriamento controlado da amostra, após um aquecimento preliminar (45 ºC segundo a norma ASTM D97), e observação da mesma em intervalos de 3ºC para avaliar o escoamento (é feita inclinação a 90° da amostra que está contida no interior do equipamento). O equipamento emite um feixe de luz através da cabeça de medição sobre a amostra, e quando ela está fluida o feixe incidente não retorna (se espalha), porém se a amostra contida no frasco após 5 segundos não sofrer movimentação (inclinação), o equipamento encerra a análise e emite sinal sonoro informando o ponto de fluidez (o feixe incidente retorna ao sensor também contido na cabeça de medição).