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Título: Estudo da correlação de resultados da destilação de petróleo pelas normas ASTM D2892 e D5236 com a destilação simulada pela ASTM D7169
Título(s) alternativo(s): Study of the correlation of petroleum distillation results by ASTM D2892 and D5236 with simulated distillation by ASTM D7169
Autor(es): Queiroz, Lucas Oliveira Santos de
Orientador: Castro, Eustáquio Vinicius Ribeiro de
Palavras-chave: Crude oil
Distillation
TBP
Simulated Distillation
SIMDIS
Petróleo
Destilação
PEV
Destilação Simulada
Data do documento: 14-Jun-2017
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Citação: QUEIROZ, Lucas Oliveira Santos de. Estudo da correlação de resultados da destilação de petróleo pelas normas ASTM D2892 e D5236 com a destilação simulada pela ASTM D7169. 2017. 53 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de Ciências Exatas e da Terra, Vitória, 2017.
Resumo: A Destilação é um dos processos mais importantes na caracterização do petróleo pois o separa em diferentes frações. O conhecimento da distribuição dos pontos de ebulição dos componentes do petróleo e da proporção de seus cortes é essencial para o controle e logística desse processo durante o refino, além de garantir sua qualidade e possibilitar a valoração do óleo cru. Os métodos laboratoriais mais utilizados atualmente para este fim são as ASTM D2892 (destilação atmosférica: atinge temperatura máxima de 400 ºC) e ASTM D5236 (destilação a vácuo: utiliza pressões reduzidas para destilar o resíduo atmosférico para evitar o craqueamento das moléculas). A curva PEV (curva de pontos de ebulição verdadeiros - resultado laboratorial da destilação física) é obtida através da soma dos resultados das destilações atmosférica e a vácuo. Entretanto, esses processos demandam grandes quantidades de amostra (de 5 a 40 L) e tempo (3 a 4 dias). A Destilação Simulada por cromatografia gasosa (SIMDIS, do inglês Simulated Distillation) se apresenta como uma interessante solução para contornar esses problemas. A amostra é volatilizada e a separação de seus compostos ocorre no interior de uma coluna cromatográfica sob uma variação de temperatura controlada, produzindo um cromatograma e uma curva PEV. Neste trabalho, 98 amostras de petróleo nacionais e internacionais foram analisadas e seus dados foram correlacionados em diferentes etapas. Inicialmente, cada amostra foi analisada utilizando o método ASTM D7169 (SIMDIS) no laboratório de cromatografia do LabPetro na Universidade Federal do Espírito Santo (UFES). Essa etapa gerou 4 replicatas.para cada amostra, as quais foram submetidas a uma avaliação de similaridade para determinar qual apresentou o melhor resultado. Os dados da melhor replicata foram correlacionados com os obtidos no Centro de Pesquisas e Desenvolvimento Leopoldo Américo Miguez de Mello (CENPES-Petrobras). A primeira comparação foi uma avaliação de similaridade realizada entre os resultados de SIMDIS dos dois laboratórios, realizada para 44 amostras (amostras cujos resultados de SIMDIS foram disponibilizados pelo CENPES). Em seguida, os dados de SIMDIS obtidos na UFES foram correlacionados com os da destilação convencional do CENPES-Petrobras. A correlação dos resultados se deu através da comparação dos valores de ponto de ebulição a cada 5% de recuperação em massa. A fim de obter esses valores para as duas técnicas, foi feito um ajuste polinomial de quinta ordem. Por fim, foi aplicado um teste de Viés para para avaliar a correlação dos dados. A avaliação final dos resultados evidenciou uma boa similaridade entre os resultados da destilação convencional e SIMDIS. A correlação para 13 petróleos (de um total de 15) obteve bons, não exibindo erros sistemáticos significativos.
True Boiling Point (TBP) Distillation is one of the most important stages of crude oil Characterization because it yields different fractions. Knowing the boiling point distribution and the proportion of these fractions is really important in the control e and logistics of refining processes besides making possible evaluation of petroleum price. The most used laboratorial methods are ASTM D2892 (atmospheric distillation: reaches 400 ºC) and ASTM D5236 (vacuum distillation: use low pressure to heat atmospheric residue without cracking its molecules). True boiling point curve (TBP curve – result of Lab physical distillation) is obtained by connecting data from atmospheric and vacuum distillation. However these methods require big amounts of sample (5 to 40 L) and time (from 3 to 4 days). Simulated Distillation (SIMDIS) by Gas Chromatography is an attractive alternative to avoid these problems. Samples are volatilized and its compounds are separated inside chromatographic column under controlled temperature, yielding chromatograms and TBP curves. In this paper, 98 crude oil samples were analyzed and data were correlated in different steps. In the first step, each sample was analyzed using ASTM D7169 (SIMDIS) in the Chromatography Laboratory of LabPetro in the Federal University of Espírito Santo (UFES). It yielded 4 replicates for each sample and a similarity evaluation was made to determine which one had the best result. Data of the selected replicate was compared to results from CENPES-Petrobras. In the first comparison, similarity of SIMDIS’ data from the two labs was evaluated for 44 crude oils (samples which CENPES provided data). The following step was comparing data from SIMDIS of UFES with data of TBP Distillation from CENPES-Petrobras. Data correlation was made comparing boiling point at each 5% of mass recuperation point. To obtain values at these points, a fifth-degree polynomial fit was used and Bias test was applied to compare data. The final results showed good correlation between data of SIMDIS and TBP distillation. Samples of 13 petroleum exhibited good results (from 15 samples analyzed) without significant systematic errors.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7323
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