62ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 1. Físico-Química

ESTUDO FÍSICO-QUÍMICO DOS PRODUTOS DA DESTILAÇÃO CATALÍTICA DE PETRÓLEO PESADO

Regineide de Oliveira Lima 1 Késia Kelly Vieira de Castro 1 Antonio Souza de Araujo 1

1. Departamento de química, Universidade Federal do rio grande do Norte/ UFRN

INTRODUÇÃO:

O petróleo é considerado uma fonte de energia não renovável, de origem fóssil e é matéria prima da indústria petrolífera e petroquímica. O petróleo no estado líquido é uma substância oleosa, inflamável, menos densa que a água, com cheiro característico e cor variando entre o negro e o castanho-claro. Os óleos obtidos de diferentes reservatórios de petróleo possuem características distintas, conforme cor, viscosidade, densidade, acidez, teor de enxofre etc. A destilação catalítica é considerada uma técnica promissora de processos inovadores, porque a reação e separação podem ser reunidas no mesmo equipamento. Os sólidos porosos do tipo MCM-41(MCM = Mesoporous Composition of Matter) tem sido usados tecnicamente como adsorventes, o qual tem sido utilizado como catalisadores. Este material apresenta Características vantajosas especialmente para conversão catalítica de grandes moléculas. Este tem como objetivo classificar os destilados quanto às propriedades físico-químicas dos materiais obtidos como também verificar se estes materiais apresentam-se dentro da faixa dos destilados médios e se mostram conforme as normas da NBR, ASTM e do diesel segundo a Resolução ANP no 15, de 17.7.2006.

METODOLOGIA:

Os produtos obtidos a partir da destilação com/sem a utilização de AlMCM-41 foram analisados através dos parâmetros de teor de enxofre, utilizando-se um espectrômetro de Fluorescência de Raios- X (FRX) por Energia Dispersiva (EDX), da Shimadzu, modelo EDX-800. Para a determinação do elemento enxofre dos produtos, primeiramente as amostras foram homogeneizadas e em seguida transferidas para cubetas transparentes para serem submetidas à radiação X. As densidades dos produtos obtidos foram realizadas utilizando um densímetro digital de bancada DE-40 da Mettler Toledo. As leituras das densidades foram feitas diretamente no visor do equipamento a 15 e 20 ºC. O teste de viscosidade foi realizado para os produtos obtidos da destilação catalítica em um viscosímetro AKV da Tanaka. E as análises de CG foram realizadas em um CG-2010 da SHIMADZU com detector FID. A fase estacionária da coluna utilizada foi a dimetilpolisiloxano, a coluna capilar CBP1 - PONA com o comprimento a 50m, diâmetro interno de 0,15 mm e espessura da fase estacionária igual a 0,42 µm. O detector foi programado à uma temperatura de 250ºC sob um fluxo de hidrogênio numa razão de 0,51 mL/min. Feito isto, então as amostras foram injetadas de forma manual usando uma seringa com volume de 0,5 µL.

RESULTADOS:

Através das análises da fluorescência de Raios-X para as amostras com AlMCM-41 apresentou um teor de enxofre de 2825 ppm e sem catalisador de 3624 ppm. De acordo com massa específica, observou-se que o destilado com a utilização do catalisador durante o processo da destilação apresentou uma densidade de 874,7 kg.m-3 à temperatura de 15ºC e 871,2 kg.m-3 na temperatura 20ºC, já para o destilado sem a utilização do catalisador não apresentou-se dentro dos limites estabelecidos pelas especificações. Pela viscosidade cinemática foi obtido para o destilado com o catalisador apresentou uma viscosidade de 3,02 mm2.s-1 e para o destilado sem AlMCM-41 foi de 5,0 mm2.s-1, ambos destilados mostram-se dentro do permitido pela lesgilação. E através a análise de CG, para o material obtido com a utilização do AlMCM-41 o cromatograma obtido apresentou um aumento significativo nas intensidades dos picos na região do tempo de retenção da gasolina. Enquanto, para essa mesma região sem a utilização do catalisador os picos mostraram-se menos intensos. Foi possível observar que para ambos os cromatogramas na região do tempo de retenção da gasolina que possivelmente há compostos na faixa de C4-C8, sendo possível propor que os produtos obtidos apresentam-se na faixa dos destilados médios.

CONCLUSÃO:

Através dos parâmetros físico-químicos de densidade e viscosidade para os destilados obtidos quando utilizou-se o AlMCM-41mostraram-se dentro da resolução da ANP e conforme as normas NBR e ASTM. E para o produto obtido sem catalisador apresentaram-se fora das normas. O parâmetro de teor de enxofre determinado para ambos destilados apresentaram-se fora das normas. Na análise de CG pode-se verificar para ambos os destilados com/sem catalisador a presença de componentes na faixa de hidrocarbonetos médios, sendo que quando se usou o AlMCM-41 os picos apresentados no tempo de retenção da região da gasolina foram mais intensos. Sendo assim possível concluir através das características físico-químicas estudadas que ambos os destilados apresentaram propriedades semelhantes a um provável diesel conforme as legislações.

Palavras-chave: propriedades físico-químicas, destilados, petróleo.