Desenvolvimento de metodologia de
fracionamento de petróleo por TG e análise de fração leve por GC-FID e GC-MS
Rodrigo Irani
Medeiros (PG) ; Maria Inês Gonçalves Leles (PQ) ; Nelson
Roberto Antoniosi Filho (PQ)
Instituto de
Química UFG, Campus II. CEP 74001-970 – Goiânia – GO, Brasil
E-mail:
roquimic@bol.com.br;
nelson@quimica.ufg.br
1 – Resumo
A análise química de petróleo e derivados
envolve processos de difícil manuseio, baseados em fracionamentos por Cromatografia
Líquida Clássica, os quais demandam tempo demasiado e fornecem frações de
difícil análise por Cromatografia Gasosa (GC). Este trabalho apresenta o
desenvolvimento de uma metodologia para caracterização de cinco amostras de
petróleo fornecidas pela Petrobrás pelos seguintes processos: I- análise
térmica (25-1000ºC a 15ºCmin-1 e N2 5mLmin-1)
para observar os diferentes comportamentos térmicos; II- coleta de fração leve
(25-150ºC) por borbulhamento em tubos com 1,5 mL de diclorometano em banho de
gelo; III- análise por GC-FID e GC-MS para caracterizar cada amostra pela
composição química. No processo I observamos que as amostras sofreram
craqueamento térmico no TG após cerca de 170ºC, devido saída de fumaça branca
do TG, e que perdem massa até por volta de 500ºC, porém apresentando diferenças
nas curvas TG. No processo II, as curvas TG mostraram perdas de massa de 4,5%,
12,3%, 3,1%, 1,2% e 0,9%, respectivamente para as amostras de 1 a 5. No
processo III, as análises cromatográfica das frações leves coletadas, identificamos
n-alcanos de C6 e C21, quantificamos com a técnica de normalização e, com a
análise de amostra de gasolina, observamos uma grande semelhança entre os
cromatogramas desta e das frações.
Palavras Chave: petróleo;
termogravimetria; fracionamento.
2 – Introdução
O petróleo bruto é uma mistura complexa de
hidrocarbonetos gasosos, líquidos e sólidos, associados em proporções muito
variáveis (Dalemont, 1958) e, ainda, de compostos oxigenados, nitrogenados,
sulfurados e organometálicos (Cosultchi, et al., 2002).
Nos métodos clássicos de análise, tais como o PLC-8 e
os normatizados pela ASTM, o fracionamento se baseia na técnica de
cromatografia líquida clássica para obtenção de frações, baseadas em suas
propriedades cromatográficas de eluição em solventes de diferentes polaridades
(Lanças, et al., 1987; Rocha, et al, 1997). No entanto, tais
métodos, quase sempre não apresentam relação com o processo de refino do
petróleo bruto.
Considerando que a destilação fracionada do petróleo
gera frações com compostos dentro de uma faixa de temperatura de ebulição à
diferentes pressões, ou seja, compostos com volatilidade dentro de uma faixa de
temperatura, o objetivo deste trabalho foi:
Desenvolver
um método de análise e diferenciação de petróleo bruto, com base na
volatilidade destas amostras, por meio de fracionamento por TG, coleta de
fração leve, análise quantitativa por GC-FID e identificação dos compostos
fracionados por GC-MS.
3 - Metodologia
4 - Resultados e Discussão
4.1 Avaliação do comportamento térmico de diferentes
amostras de petróleo bruto
4.2
Comparação entre as curvas TG das amostras de petróleo bruto A1(preta),
A2(rosa), A3(azul), A4(amarela) e A5(vermelha) no intervalo de 25º a 150ºC
(15ºC min-1; N2 5 mL min-1) e com massas de aproximadamente 10mg.
