ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: ÓLEOS VEGETAIS COMO ADITIVOS NA PREVENÇÃO DE DEPÓSITOS ASFALTÊNICOS
AUTORES: LOPES, J.O. (UFMA) ; RAMOS, A. C. S (UFMA)
RESUMO: A deposição de frações pesadas durante as operações de produção, refino e transporte do petróleo constitui um problema enfrentado pelas indústrias petrolíferas. Os asfaltenos encontram-se entre as frações pesadas com potencial para formação de depósitos, devido seu caráter auto-associativo. Medidas operacionais são aplicadas para minimização dos efeitos dessa deposição, dentre as quais se destaca a incorporação de aditivos químicos aos petróleos. No presente estudo quatro amostras de petróleos brasileiros designados como P1, P2, P3 e P4 foram utilizadas. O início de precipitação dos asfaltenos foi induzido pela adição de n-heptano e determinado por microscopia óptica. A eficácia dos aditivos foi avaliada através da observação do início de precipitação na presença e na ausência dos aditivos
PALAVRAS CHAVES: aditivos, asfaltenos, óleos vegetais.
INTRODUÇÃO: Os componentes mais pesados e de difícil caracterização dos petróleos são os asfaltenos, as parafinas e as resinas que muitas vezes, estão associados a impurezas pela formação de depósitos.
Os asfaltenos representam uma das principais fontes de problemas na indústria petrolífera devida sua tendência à precipitação e consequente formação de depósitos durante as operações de produção e processamento.
Medidas operacionais são aplicadas para minimização da deposição de asfaltenos, dentre estas se destaca o emprego de aditivos químicos aos petróleos. Essas substâncias impedem a agregação dos asfaltenos evitando a floculação e a precipitação, porém a ação desses inibidores é específica e depende da estrutura e composição desses asfaltenos, como também do meio (petróleo). A insolubilidade de muitos desses aditivos no petróleo, em geral misturas de dispersantes poliméricos, tem representado uma limitação ao seu emprego (MOHAMED et al., 1999).
A ação esperada para os aditivos pode ser a de inibir a precipitação dos asfaltenos (RAMOS, 2001), minimizar a quantidade de asfaltenos precipitada (IBRAHIM e IDEM, 2004), ou o de evitar que partículas em suspensão cresçam para formar depósitos (BARCENAS et al., 2008).
O emprego de óleos vegetais tem se mostrado uma alternativa viável para inibir a precipitação dos asfaltenos, sobretudo, pelo aspecto de utilizar substâncias quimicamente compatíveis com os petróleos e, pelo fato de que essas misturas podem conter em sua composição substâncias similares as contidas em produtos comerciais para essa finalidade. Alguns óleos vegetais apresentam grupos funcionais idênticos aos de alguns aditivos, por isso têm uma maior solubilidade nos petróleos e têm menor custo de produção comparado aos dispersantes poliméricos.
MATERIAL E MÉTODOS: - Petróleos designados como P1, P2, P3 e P4 - cedidos pela empresa PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. sendo que tais amostras foram obtidas em campos brasileiros.
- óleos vegetais fixos e voláteis adquiridos na empresa MAIZ ESSENCIAIS (menta, citronela, alecrim, lavanda, canela, anis, cedro, gengibre, cipreste, buriti, semente de uva, jojoba, urucum, babosa, laranja e castanha do Pará).
- Outros óleos testados foram o de abacate, bacuri, capim-limão, castanha de caju, copaíba, cravo da Índia, eucalipto, linhaça, manona, manjericão, pequi e pimenta da jamaica, sendo que esses foram obtidos em laboratório através de processo de extração – com a utilização de um extrator do tipo Sohlext e um extrator de Clevengger modificado.
- Microscópio Motic BA 200.
O início de precipitação dos asfaltenos foi determinado através de microscopia ótica na ausência e na presença dos aditivos. Foi adicionado, gradativamente, n-heptano aos petróleos sob agitação, na temperatura ambiente (28 ± 1ºC) e, a cada adição foi retirada uma alíquota para observação ao microscópio ótico no aumento de 400 vezes. A eficiência dos aditivos em inibir a formação de precipitados asfaltênicos foi avaliada através do início de precipitação para os petróleos estudados, comparando os resultados na presença e na ausência dos aditivos. Quanto maior a quantidade de n-heptano necessária para iniciar a formação dos precipitados, maior é a eficiência do aditivo em manter os asfaltenos solúveis/estabilizados na fase óleo.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Para esse estudo foram selecionados petróleos distintos a fim de que os resultados, com relação a inibição da precipitação dos asfaltenos pudessem ter um caráter global. Inicialmente foram determinados os inícios de precipitação para os petróleos P1, P2, P3 e P4 na ausência de aditivos e os valores encontrados estão dispostos na Tabela 1.
Os valores de início de precipitação representam a quantidade mínima de n-heptano necessária para provocar o aparecimento das partículas asfaltênicas que são detectados visualmente com auxílio de um microscópio ótico. Esses valores são tomados como referência na avaliação do efeito dos aditivos químicos em inibir a precipitação dos asfaltenos. Na Tabela 2 encontram-se os valores do início de precipitação dos asfaltenos para os petróleos P1, P2, P3 e P4 nos diversos óleos utilizados.
Observando os resultados verifica-se que:
- não há uma tendência geral nos resultados para os vários petróleos. O fato de que não existir uma tendência para todos os petróleos pode ser explicado em função da natureza específica de cada um deles, que varia com sua origem.
- os petróleos que apresentaram um maior número de aditivos em inibir a precipitação dos asfaltenos foram o P1 seguido do P4;
- o petróleo que apresentou uma menor quantidade de aditivos em inibir a precipitação dos asfaltenos foi o P2. Dessa forma, os petróleos mais estáveis estariam na seguinte ordem crescente: P1, P4, P3 e P2. Verifica-se que os petróleos que apresentaram uma maior quantidade de aditivos eficazes em inibir a precipitação dos asfaltenos foram justamente os classificados como mais estáveis. Foram selecionados os óleos de Alecrim, Canela, Citronela, Lavanda e Menta para uma análise mais sistemática e para isso foi avaliada suas composições (compostos majoritários).
CONCLUSÕES: Neste estudo foi avaliado o comportamento de óleos vegetais na inibição da precipitação de asfaltenos em função do deslocamento do ponto de precipitação para um valor maior.
Os petróleos mais estáveis são o P1 e o P4, pois apresentaram maior IP também tiveram maior número de aditivos eficientes em inibir a precipitação dos asfaltenos. O menos estável é o P2 porque tem o menor IP e apresentou menor quantidade de aditivos com eficácia na inibição da precipitação dos asfaltenos.
Contudo, os resultados indicaram que os aditivos devem ser desenvolvidos para cada petróleo em particular.
AGRADECIMENTOS:
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