Correlação para predizer as massas moleculares de cortes pesados de petróleo
Lamia Zuñiga L., Nádson M. N. Lima., César B. Batistella, Maria R. Wolf M., Rubens Maciel F.
Faculdade de Engenharia Química – Unicamp
Lílian Medina
Processos Valoração de Petróleo, CENPES/PDP/TPAP
Resumo
A demanda nacional por petroquímicos básicos e especializados cresce a cada dia, como resultado do aquecimento da economia nacional. Isto exige maiores quantidades e qualidades de matéria-prima, as quais permitam obter produtos que satisfaçam à demanda do consumo. A cada dia, a indústria do petróleo busca cumprir com esta demanda, introduzindo melhoras nos processos ou buscando novas alternativas para fornecer os melhores materiais.
Um método alternativo e robusto na separação de cortes e resíduos pesados de petróleos é o processo de destilação molecular, o qual permite fracioná-los com o mínimo de degradação térmica, devido às suas condições especiais de processamento: alto vácuo e reduzido tempo de residência.. Como resultado, os produtos obtidos possuem melhores qualidades para futuras aplicações do que aqueles gerados pelos métodos convencionais de separação.
A partir do processo de destilação molecular são obtidos dois produtos: o destilado (constituído pelos componentes evaporados durante o processo) e o resíduo (composto pelos componentes que permanecem no filme do evaporador). A determinação das propriedades físico-químicas destes dois produtos é fundamental para a definição da qualidade e das aplicações futuras dos mesmos. Desta forma, tem-se encontrado um alto potencial dos produtos destilados, para serem usados como nafta petroquímica. No que se refere aos resíduos da destilação molecular, por apresentarem características dos cimentos asfálticos de petróleo (CAP), seu potencial de aplicação é orientado para a construção de camadas de base nos pavimentos, por suas excelentes propriedades de viscosidade, resistência à deformação permanente e dureza. No entanto, a natureza complexa dos cortes e resíduos obtidos, de moléculas grandes, com anéis aromáticos e altos teores de enxofre e asfatenos dificultam a caracterização experimental destes produtos.
Este artigo apresenta uma correlação que predize a massa molecular de cortes e frações pesadas de petróleos usando como dado de entrada a temperatura média de ebulição, tb (referida como 50% boiling point). A equação foi gerada a partir da correlação API, cujos parâmetros foram ajustados com dados de massas moleculares obtidas da simulação do processo de refino de 14 petróleos pesados (API ≤ 25,5), até temperaturas superiores aos 900 °C TAE. A nova correlação foi validada com dados de massas moleculares de cortes pesados, obtidos da simulação do processo de refino de 07 diferentes petróleos brasileiros (API ≤ 25,5). Uma boa correspondência foi observada entre os dados preditos e os de referência.