Teor de asfaltenos no petróleo

...

- 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 (SILVA, 2003). Mesmo em baixas concentrações, apresentam tendência a se agregar e precipitar gerando problemas na fase de produção e de refino.

No refino os problemas são devidos à formação e deposição de coque, oriundo da degradação térmica das moléculas de asfaltenos, como também, às grandes quantidades de borra e sedimentos que podem ser formados devido à floculação de asfaltenos. Em outros casos, os problemas de precipitação ocorrem durante as etapas de recuperação, nas quais são injetadas correntes gaseosas ou líquidas nos poços para aumentar a quantidade de óleo extraído (CARVALHO et. al., 2003).

Na precipitação de asfaltenos de petróleo, asfaltos e resíduos de vácuo, os métodos baseados na solubilidade são os mais adequados e encontrados na literatura (YARRANTON et al, 2000a, ALBOUDWAREJ, 2002) onde o uso de solventes parafínicos, que não precisam de condições especiais de separação, faz desta técnica a mais usada. O Institute of Petroleum of London (Standard Methods for Analysis and Testing of Petroleum and Related Products- vol. 1 IP143) desenvolveu uma metodologia que é normalmente utilizada pelas indústrias de petróleo, para a quantificação dos asfaltenos. O método consiste, basicamente, na mistura do petróleo com n-heptano para causar a precipitação de asfaltenos, fazendo posteriormente, lavagens consecutivas com o mesmo solvente para garantir a ausência de maltenos e, em seguida, uma extração com tolueno para o isolamento dos carbenos ou material inorgânico.

Durante o experimento 1, 4360g de petróleo foi colocado no tubo de ensaio, em seguida adicionou-se 5mL do solvente n-heptano e na sequência foi aquecido no banho-maria por 15 minutos. Após ter sido aquecida, a amostra passou pela centrifuca durante 15 inutos coom uma rotação de 2000rpm.

A amostra contida no tubo de ensaio passou por uma filtração à vácuo. Após a amostra ser filtrada, ela passou 24h no dessecador. Os dados encontrados podem ser consultados na Tabela 2 abaixo.

Tabela 2. Dados de leitura das pesagens do papel filtro contido resíduos de asfalteno.

Papel filtro sem asfalteno

Papel filtro com asfalteno

30,3855g

32,4570g

​Sendo assim, subtraindo os dois valores medidos antes da filtração, e após a filtração e deposição dos resíduos asfaltenos, temos a Equação 1:

​ (1)

Assim, o teor de asfalteno filtrado que estava presente na amostra de petróleo cru foi de 2,0615g.

5. Conclusão

O petróleo é um composto apolar em sua estrutura, no entanto apresenta compostos polares em sua composição, como os asfaltenos. Com a mudança e variações de pressão, composição e temperatura pode provocar a precipitação dos asfaltenos na superfície dos equipamentos de produção, áreas próximas do poço e nas suas tubulações.

A precipitação de asfaltenos durante a obtenção dos óleos crus pode diminuir o fluxo de óleo e bloquear as linhas de processamento nos processos de produção, transporte e refino de óleo, levando ao envenenamento dos catalisadores nos processos de refino, com isso elevando os custos para as empresas.

Por fim, os asfaltenos são uma classe de moléculas definidas pelas condições de insolubilidade em solventes alifáticos, normalmente n-heptano. Eles desempenham um papel importante nos fenômenos de deposição de sólidos do petróleo, sendo fundamental compreender os seus mecanismos de agregação.

6. Referências Bibliográficas

ALBOUDWAREJ, H.; BECK, J.; SVRCEK, W.Y.; YARRANTON, H.W.; AKBARZADEH, K. Sensitivity of asphaltene properties to separation techniques. Energy Fuels, v 16, n. 2, 2002.

CARVALHO, C. C. V.; MOREIRA, L. C.; PEREIRA, A.; CHRISMAN, E. C. A. N.; SEIDL, P. R. Influência de métodos de extração na estrutura de asfaltenos. 2° Congresso Brasileiro de P&D em Petróleo e Gás, Rio de Janeiro, 2003.

GROENZIN H.; MULLINS O. Asphaltene Molecular Size and Structure. J. Phys. Chem. v.103, n. 50, 1999.

LEÓN, O.; ROGEL, E.; CONTRERAS,