UNIVERSIDADE TIRADENTESDIRETORIA DE GRADUAOCURSO DE ENGENHARIA DE PETRLEO

TEOR DE ASFALTENOS EM PETRLEO

BRUNO SOUZA DA PAZ JESS MARIA DA SILVA NETO

Aracaju/SEMaro/2015BRUNO SOUZA DA PAZJESS MARIA DA SILVA NETO

TEOR DE ASFALTENOS EM PETRLEO

Relatrio da prtica experimental Teor de asfaltenos em petrleo, realizada em Maro de 2015, da disciplina Refino de petrleo, turma E03, ministrada pela Prof. Ingrid Cavalcanti Feitosa, na Universidade Tiradentes.

Aracaju/SEMaro/2015SUMRIO

1. INTRODUO....................................................................................................................042. OBJETIVOS.........................................................................................................................053. REVISO BIBLIOGRFICA.............................................................................................054. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL................................................................................07 4.1.Materiais..........................................074.1.1.Equipamentos074.1.2.Acessrios e vidrarias074.1.3.Reagentes07 5. METODOLOGIA.................................................................................................................076. RESULTADOS E DISCUSSES........................................................................................087. CONCLUSO......................................................................................................................088. BIBLIOGRAFIA..................................................................................................................09

1. INTRODUO

O petrleo constitudo basicamente por uma mistura de compostos qumicos orgnicos, chamados hidrocarbonetos, que so formados por carbono e hidrognio, e podem ser classificados de acordo com a sua estrutura, como: Saturados (Parafinas), cujos tomos de carbono so unidos somente por ligaes simples e ao maior nmero possvel de tomos de hidrognio, constituindo cadeias lineares, ramificadas ou cclicas, interligadas ou no; Insaturados (Olefinas), que apresentam pelo menos uma ligao dupla ou tripla carbono-carbono e ainda em Aromticos (Arenos), que apresentam pelo menos um anel de benzeno em sua estrutura. No entanto, o petrleo contm aprecivel quantidade de constituintes que possuem elementos como enxofre, nitrognio e metais, que so considerados como impurezas, podem aparecer em toda faixa de ebulio do petrleo, mas tendem a se concentrar nas fraes mais pesadas, e so separados em: Compostos sulfurados, compostos nitrogenados, compostos oxigenados, compostos metlicos, resinas, e por fim, o que interessa na realizao do trabalho, os asfaltenos. Os asfaltenos so ainda, importantes na classificaodo petrleo, que na viso dos refinadores, deve ser feita de modo a identificar a quantidade das diversas fraes que podem ser obtidas, assim como sua composio e propriedades fsicas. Sendo assim, existem: Classe parafnica, classe parafnico-naftnica, classe naftnica, classe aromtica intermediria, classe aromtico-naftnica e a classe aromtico-asfltica (Alto teor de asfaltenos e resinas, essa classe de leos encontrada no Canad Ocidental, Venezuela e no Sul da Frana). Os asfaltenos presentes no leo cru apresentam comportamento clssico de colides, com tendncia de formar aglomerados e modificar as propriedades interfaciais da soluo. Sua solubilidade afetada no s pela composio do solvente, mas tambm por parmetros como presso e temperatura, produzindo fenmenos complexos que causam a sua agregao, floculao e deposio. Dependendo dessas condies, a formao de depsitos de asfaltenos pode impedir a produo e o transporte de petrleo, pois em alguns casos, esses depsitos diminuem a permeabilidade das rochas reservatrio, limitando a produo de petrleo, enquanto em outros casos, eles obstruem as tubulaes e se acumulam no fundo dos tanques, exigindo assim, manuteno peridica para que o sistema continue a funcionar. Por esses motivos, entender bem essas fraes do petrleo e seus mecanismos de agregao, assim como desenvolver mtodos para resolver problemas ocasionados pela sua deposio, so de fundamental importncia em um poo. A produo, o transporte e o refino dopetrleo bruto resultam muitas vezes na deposio de slidos orgnicos, normalmente os asfaltenos, o que pode resultar em perdas de produo e em grandes aumentos na manuteno de equipamentos. Esses componentes do petrleo esto em equilbrio termodinmico nas condies normais dos reservatrios. Este equilbrio pode ser perturbado por uma srie de fatores, como variaes de temperatura e presso, mudanas na composio qumica do petrleo com a adio de fluidos incompatveis, dentre outras operaes, que promovem a desestabilizao e as posteriores precipitao e deposio dos asfaltenos.

2. OBJETIVOS

Determinar o teor de asfaltenos em petrleo cru.

3. REVISO BIBLIOGRFICA O petrleo pode ser definido quanto sua composio qumica como uma mistura complexa de ocorrncia natural, consistindo predominantemente de hidrocarbonetos (podendo chegar a mais de 90 % de sua composio) e no hidrocarbonetos compostos por derivados orgnicos sulfurados (presentes como mercaptanas, sulfetos, cido sulfdrico, etc.), nitrogenados (presentes como piridina, pirrol, quinolina, porfirinas, etc.), oxigenados (presentes como cidos carboxlicos e naftnicos, fenol, cresol) e organo-metlicos. Em geral o petrleo inflamvel temperatura ambiente, e suas propriedades fsicas apresentam grandes variaes, tais como, as densidades relativas (dr) entre 0,80 a 1,0. Podem se ter petrleos muito fluidos e claros, com grandes quantidades de destilados leves, at petrleos muitoviscosos e escuros com grandes quantidades de espcies pesadas (SPEIGHT, 2001; MURGICH et. al, 1996, BARKER, 1985). A principal definio dos asfaltenos de petrleo baseada em sua solubilidade.A frao do petrleo denominada asfaltenos foi definida por Nellensteyn em 1923 como uma frao insolvel em hidrocarbonetos parafnicos de baixo ponto de ebulio, mas solvel em tetracloreto de carbono e benzeno. Mais tarde, em 1940,Pfeiffer e Saal, definiram os asfaltenos como uma frao insolvel em n-heptano, mas solvel em tolueno (MANSOORI et. al., 2001). Atualmente a definio mais apropriada que os asfaltenos so solveis em hidrocarbonetos aromticos, tais como, tolueno e benzeno e insolveis em hidrocarbonetos alifticos, como npentano, n-hexano e n-heptano, nos quais as resinas so solveis (MULLINS et.al., 2003). A composio qumica da frao de asfaltenos no totalmente conhecida, mas so geralmente tratados como estruturas nas quais predominam anis aromticos condensados, com substituies naftnicas e alqulicas, heterotomos (nitrognio, oxignio e enxofre) e compostos metlicos (nquel, vandio, ferro) que podem estar dispersos por toda a molcula. (ALTGELT e BODUSZYNSKI 1994)A definio de asfaltenos pouco rgida, e admite a presena de espcies de caractersticas muito diferentes na mesma frao. Uma definio mais precisa de asfaltenos seria que representam "o componente macromolecular, heterotomorico, de petrleo capaz de auto-associao, mesmo em baixas concentraes (STRAUSZ et.al., 1999).Os diferentes tipos de petrleo so classificados segundo uma gradao que vai de leves (menos densos) a pesados (mais densos). De acordo com as normas do American Petroleum Institute, essa classificao conhecida tambm como grau API. De acordo com o tipo de hidrocarboneto, os petrleos podem ser classificados como parafnicos, naftnicos e aromticos (ALTGELT, e BODUSZYNSKI, 1994). Petrleos parafnicos so recomendados para a obteno de bases lubrificantes, porem produzem naftas de octanagem baixa. Petrleos naftnicos produzem geralmente gasolinas com melhor octanagem e seus destilados ou gasleos so altamente recomendados nos processos catalticos para incrementar a produo de gasolina de alta octanagem como tambm olefinas, matria prima bsica para a indstria petroqumica (SPEIGHT, 2006).Quanto ao teor de enxofre, o petrleo pode ser classificado como doce ou cido. So classificados como cidos, os leos com percentual de enxofre superior a 0,5%p/p; estes tm seu valor comercial reduzido devido corrosividade e toxicidade do enxofre, resultando em maiores custos no processo de refino (SPEIGHT, 2006). As caractersticas do petrleo tm grande influncia sobre a escolha das tcnicas que sero adotadas para o seu refino, e de um modo geral, so elas que iro determinar quais sero os produtos que melhor podero ser obtidos de um determinado petrleo. Nem todos os derivados podem ser produzidos com qualidade e de forma economicamente vivel. (MORAIS et. al. 2006)

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

4.1 Materiais utilizados 4.1.1 Equipamentos1. Centrfuga;1. Manta aquecedora;1. Estufa. 4.1.2 Reagentes1. Heptano;1. Petrleo.

5. METODOLOGIA

Pesar o tubo para centrfuga vazio. Em seguida, anotar. Pesar 1 grama de petrleo cru no tubo para centrfuga. Acrescentar 5 mL de heptano no tubo para centrfuga. Logo aps, colocar o tubo para centrifuga no banho-maria durante 15 minutos. Aps o aquecimento, colocar o tubo na centrifuga por 15 minutos a uma rotao de 3000 rpm. Por fim, descartar o sobrenadante e pesar o precipitado.

6. RESULTADOS E DISCUSSES

O tubo para centrifuga vazio (sem tampa) obteve o seguinte peso: 5.111g. O peso do precipitado foi de 5.437g o que nos deu uma diferena de 0.326g. Essa prtica foi baseada em que semelhante dissolve semelhante. O petrleo bruto um composto apolar, s que tambm apresenta compostos polares ,como o caso dos asfaltenos ,partindo desse pressuposto o solvente heptano foi adicionado mistura para dissolver os asfaltenos ,presentes no petrleo bruto j que o heptano um composto polar.

7. CONCLUSO

Atravs do experimento foi possvel observar umas das tcnicas de como feita a determinao do teor de asfaltenos no petrleo bruto. A tcnica utilizada foi atravs da condio que semelhante dissolve semelhante, ou seja, polar dissolve polar e apolar dissolve apolar. O solvente utilizado foi o heptano que um composto polar utilizado para dissolver os asfaltenos presentes no petrleo bruto, a mistura do leo com o heptano feita atravs da fora centrfuga, e a determinao da quantidade de asfaltenos foi aferida atravs da filtrao da mistura.

8. BIBLIOGRAFIAESTUDOS POR ANLISE TRMICA DA INFLUNCIA DOS ASFALTENOS NO CRAQUEAMENTO DE RESDUO DE DESTILAO ATMOSFRICA DE PETRLEOS BRASILEIROS. Disponvel em < cesgranrio.org.br/concursos/evento.aspx?id=petrobras0114>. Acessado em 30/05/2014DETERMINAO E DEFINIO DOS ASFALTENOS . Disponvel em < http://www.ceunes.ufes.br/downloads/2/fabio.resselDeposicao%20de%20Asfaltenos.pdf >. Acessado em 20/05/2014.