ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: ESTIMATIVA DA CURVA DE DEPÓSITO DE CERAS EM PETRÓLEO POR DSC
AUTORES: CALIMAN, C.C. (UFES) ; SILVA, R.C. (UFES) ; CASTRO, E.V.R. (UFES) ; DIAS, J.C.M. (CENPES)
RESUMO: A precipitação de ceras tem sido uma questão muito importante para a produção e transporte de petróleo. Este trabalho tem por objetivo obter a curva de depósito de parafinas de petróleos brasileiros e iniciar estudos sobre a metodologia de análise para obter tal informação.
Utilizou-se o instrumento MDSCQ200, da TA Instruments, com o acessório RCS90. O sinal é integrado em relação a uma curva ajustada entre a entalpia e a temperatura de fusão de n-parafinas, e calcula-se a massa de ceras responsável pelo evento térmico.
As curvas de depósito de ceras mostram o percentual em massa de petróleo que é depositada em função da temperatura. Elas fornecem informações de grande importância operacional e puderam ser obtidas a partir de curvas DSC por meio de uma metologia simples.
PALAVRAS CHAVES: ceras, curvas de depósito, dsc.
INTRODUÇÃO: A precipitação de ceras tem sido uma questão muito importante para a produção e transporte de petróleo, principalmente com o recente aumento de produção em águas profundas. A temperatura é o principal fator que influencia na precipitação, pois seu abaixamento implica numa menor capacidade da matriz do petróleo solubilizar grandes moléculas saturadas, que se depositam, gerando grandes prejuízos por entupimentos e perdas de carga na linha.
Utilizam-se calorímetros e curvas DSC para estudar esses fenômenos de precipitação de ceras em petróleos, obtendo-se informações acerca do teor total de ceras, além da Temperatura Inicial de Aparecimento de Cristais (TIAC)2.
Como o valor operacional de informações da TIAC vem sendo questionado 3, uma das alternativas vislumbradas para se trabalhar com a previsão da formação de depósitos, além de modelagem físico-química 4, é a obtenção da curva de depósito de ceras por DSC. Este trabalho tem por objetivo obter a curva de depósito de parafinas de petróleos brasileiros e iniciar estudos sobre a metodologia de análise para obter tal informação.
MATERIAL E MÉTODOS: Utilizou-se o instrumento MDSCQ200, da TA Instruments, com o acessório RCS90, presente no LabPetro – DQUI – Ufes. Sob atmosfera inerte as amostra foram submetidas a uma taxa de aquecimento constante. A metodologia empregada para o cálculo do teor de parafinas por DSC foi baseada no trabalho realizado por Claudy1, modificando-se a temperatura de início da integração, estimada via inspeção da primeira derivada da curva. O sinal é integrado em relação a uma curva ajustada entre a entalpia e a temperatura de fusão de n-parafinas, e calcula-se a massa de ceras responsável pelo evento térmico. Esse procedimento permite que se calcule a massa acumulada de ceras que se dissolvem ao longo do experimento.
A curva de depósito é obtida a partir da massa acumulada de ceras depositadas em cada intervalo de temperatura registrado, calculadas por integração. De fato, calcula-se o teor total de ceras somando-se estas massas dentro dos limites de integração.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados encontram-se na Figura 1. O petróleo 1 é o que apresenta o maior teor de ceras, sendo que a 0°C, cerca de 22% da massa do petróleo já se encontra cristalizada, enquanto aproximadamente 6% da massa do petróleo 2 é sólida à essa temperatura. O petróleo 3 apresenta cristalização até temperaturas mais baixas (-60°C), e o petróleo 4 tem um teor de ceras menor que 2%. As curvas são úteis, também, nos casos onde há interesse operacional na temperatura na qual o petróleo cristaliza uma quantidade específica de ceras. Por exemplo, nas temperaturas de -29°C, 14°C, 29°C e 54°C, cerca de 2% de ceras estão cristalizadas, para os petróleo 4, 3, 2 e 1, respectivamente.
Mais do que o teor total de ceras, pode-se vislumbrar diferenças na distribuição de ceras presentes no petróleo, a partir do comportamento das curvas, como intersecções entre curvas e diferenças de inclinação.
Até a realização do presente trabalho não haviam dados referentes à curvas de depósito de ceras para os petróleos utilizados. Além disso, não há na literatura nenhum trabalho em que se utiliza a técnica de Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) na obtenção da curva de depósito de petróleos, sendo que a metologia utilizada neste trabalho foi baseada na utilizada para determinação da temperatura de início de aparecimento de cristais (TIAC), presente no trabalho de Claudy 1, e modificada para a obtenção das curvas.
CONCLUSÕES: Curvas DSC podem ser utilizadas para a obtenção das curva de depósito de ceras em petróleos, fornecendo uma informação de grande utilidade para a produção e transporte de petróleos.
AGRADECIMENTOS: LabPetro – DQUI (UFES), Finep e Cenpes (Petrobras).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: 1 Claudy P.; Létoffé, J-M.; Chagué, B.; Orrit, J.. Fuel, 1988, 67, 58-61;
2 Jiang, Z.; Hutchinson J.M.; Imrie, C.T.. Fuel, 2001, 80, 367-371;
3 Coutinho J.A.P.; Daridon J-L.; Pet. Sci. Technol ,2005, 23, 1113-1128;
4 Coutinho J.A.P.. Ind. Eng. Chem. Res. 1998, 37, 4870-4875.
