Prof. Alberto Wisniewski Jr - DQI-UFS 18/05/2010

Transcrição

1 PETRÓLEO Métodos Analíticos empregados em Gás Natural Composição H 2 ; He; O 2 ; N 2 ; CO; CO 2 ; CH 4 ; C 2 H 4 ; C 2 H 6 ; C 3 H 8 ; C 4 H 10 ; C 5 H 12 e C 6 H Gás Natural, GLP e gás de refinaria; misturas pouco complexas; hidrocarbonetos com baixa massa molecular; poucos isômeros. Cromatografia a gás; CG-FID; CG-TCD; CG-EM. Etileno e Butadieno; indesejáveis formação de polímeros. Métodos espectroscópicos; (aplicações específicas) Ultra-violeta; Infra-vermelho; Cloretos; Acetileno; hidroxilamina hidroclorídrica PETRÓLEO Métodos Analíticos empregados em Gás Natural Poder Calorífico Qualidade na combustão; Melhor relação combustível x energia térmica; Índice de Wobbe; IW= poder calorífico / massa específica; determinados pela análise da composição. Densidade importante para o cálculo de volume para estocagem, transporte e armazenagem. hidrômetro; hidrômetro de pressão; composição (massa específica). Enxofre combustão (SO 2 ); conversão em sulfato (SO 2 +H 2 O 2 =H 2 SO 4 ); Titulação: Ba(ClO 4 ) 2. Raio-X Fluorescência de Ultra-violeta. CG-FPD; Corrosão ao cobre; papel de acetato de chumbo. 1

2 PETRÓLEO Métodos Analíticos empregados em Gás Natural Volatilidade e Pressão de Vapor Volatilidade; Temperatura em que 95 % da amostra evapora e o resíduo é determinado. Pressão de Vapor; Temperatura extrema mais baixa em que os compostos começam a volatilizar. Teor de Água Karl Fischer; Ponto de orvalho, outros Aditivos Métodos espectroscópicos; Métodos cromatográficos; 2

3 Características de Combustão Número de Octanos (octanagem: característica anti-detonante da gasolina); RON Research Octane Number; MON Motor Octane Number; Índice Anti-Detonante (IAD) = (RON+MON/2); n-heptano = 0; iso-octano (2,2,4-trimetilpentano) = 100; Simulações: Métodos cromatográficos; Métodos espectroscópicos (Infra-vermelho); Composição usada na previsão de propriedades como: RON, MON, Curva de destilação, classes regulamentadas (aromáticos, benzeno etc); PIONA Parafinas, Iso-parafinas, Olefinas, Naftênicos e Aromáticos; FTIR; CG-EM; CG-FID. BLOMBERG, J., SCHOENMAKERS, P. J., BRINKMAN, U. A. Th.; Gas chromatographic methods for oil analysis, Journal of Chromatography A, 972, ,

4 Corrosividade presença de compostos de enxofre; formação de SO 2 na combustão. Método de Wickbold (combustão); corrosividade ao cobre; Raios-X por Fluorescência; Raios-X por Fluorescência no Ultra-violeta; mercaptanas por titulação potenciométrica; gravimétrico (BaSO 4 ); Densidade (Massa Específica) densidade é a relação m / V a determinada temperatura; ( = m / v) densidade relativa e a relação entre a densidade do produto dividido pela densidade da água a 15,6 o C; (d = 15ºC / H2O 15ºC ) Massa Específica é o mesmo que a densidade relativa; Hidrômetro Picnômetro Densímetro Digital 4

5 Estabilidade compostos insaturados e com hetero-átomos estão diretamente relacionados; oxidação durante o armazenamento; polimerização, formação de goma; Teor de goma; estabilidade térmica a oxidação; Volatilidade tendência de passar do estado físico líquido para o gasoso; afeta a performance do motor de diversas maneiras; facilidade de ignição, taxa de pré-aquecimento, diluição do óleo lubrificante, congelamento do carburador etc. oxidação durante o armazenamento; polimerização, formação de goma; Teor de goma; estabilidade térmica a oxidação; Pressão de Vapor; Curva de destilação; ponto de destilação inicial, 10 %, 20 %,..., 50 %,..., 90 %, 95 %, ponto final; recuperação, resíduo de destilação, perda. Simulação por CG. 5

6 Água e sedimentos 0,5 % de água dificulta o processo de destilação; água apresenta alto calor de vaporização; necessita de mais energia térmica ao sistema; causa estouros e refluxos; pode arrastar componentes de alto ponto de ebulição. pode ser removida por diversos métodos; agentes secantes; centrifugação; destilação azeotrópica. determinação: Karl Fischer; destilação Dean & Stark; centrifugação. 6