2. NANOESTRUTURAS DE CARBONO: FUNDAMENTOS
3.4 RESÍDUOS DO PROCESSAMENTO
3.4.1 Tipos de Resíduos
3.4.1.1 Resíduo da Destilação Atmosférica
O resíduo da destilação atmosférica (RAT) é o produto de fundo da unidade de destilação atmosférica do petróleo cru. A temperatura desta destilação é usualmente mantida abaixo de 350°C uma vez que a decomposição térmica dos constituintes do petróleo acima desta temperatura é substancial. O RAT é um material viscoso e de cor preta, e pode ser líquido a temperatura ambiente ou quase sólido dependendo da natureza do óleo cru.
A composição química de um resíduo proveniente de um óleo cru asfáltico é complexa. Os métodos físicos de fracionamento usualmente indicam altas proporções de asfaltenos e resinas, em porcentagens de até 50% do resíduo. Adicionalmente, a presença de constituintes metálicos, incluindo compostos organometálicos de V e Ni, é também uma característica notável dos resíduos e dos óleos pesados. Concluindo, quanto mais profundo seja o corte do óleo cru, a concentração de enxofre e metais pesados no resíduo será ainda maior e as propriedades físicas mais deterioradas.
O RAT é um corte de alta massa molar usado como corrente de alimentação da seção de destilação a vácuo, que trabalha a pressões subatmosféricas com o objetivo de gerar óleos lubrificantes ou gasóleos que são a carga da unidade de craqueamento catalítico. Dessa forma, promove-se o aproveitamento de um subproduto que, de outra forma, teria um baixo valor comercial.
3.4.1.2 Resíduo da Destilação a Vácuo
O resíduo da destilação a vácuo (RV) é o produto de fundo da unidade de destilação a vácuo e é a fração mais complexa do petróleo. O RV contém a maior parte dos heteroátomos presentes originalmente no petróleo e a massa molar dos seus constituintes varia na faixa dos milhares de daltons. Esta fração é tão complexa que a caracterização de espécies individuais é virtualmente impossível. A separação do RV por grupos funcionais é muito difícil e confusa devido à multisubstituição das espécies aromáticas e naftênicas e à presença de moléculas com funcionalidades múltiplas.
Classicamente, a precipitação com n-pentano ou n-heptano é o passo inicial da caracterização do RV. A parte insolúvel, que corresponde aos asfaltenos (pentano- ou heptano-asfaltenos), pode ser até um 50% em massa do RV. A fração solúvel (maltenos) do RV é fracionada cromatograficamente em várias classes de compostos. Porém, este método não é uma separação por classe química de composto; é uma separação por solubilidade e adsorção. Contudo, a separação dos constituintes asfaltênicos proporciona uma maneira simples de remover parte dos componentes mais pesados e polares que constituem os resíduos de vácuo.
Uma vez que é mais provável que em uma molécula de resíduo os heteroátomos se arranjem em diferentes funções orgânicas, as moléculas podem ser extremamente complexas. Considerando que muitas combinações são possíveis, a probabilidade de determinar cada estrutura em um RV é muito baixa. Devido à dificuldade desta tarefa, é preferível determinar maneiras de utilizar os RVs que tentar determinar as estruturas moleculares presentes neles.
Os RVs são usualmente utilizados como asfalto quando caracterizados como produtos finais, podendo ainda ser usados como óleo combustível após diluição com correntes de menor viscosidade. Também podem ser empregados como produtos intermediários na forma de carga das unidades de coque ou de desasfaltação a solvente.
3.4.1.3 Asfaltenos
O tratamento de resíduos, de óleos pesados ou de óleos ultrapesados (betumes), com um hidrocarboneto de baixa massa molar, tem como resultado a separação de materiais em pó entre marrom e preto, conhecidos como Asfaltenos. Os asfaltenos não são em si mesmos resíduos do
processamento do petróleo, mas cabe mencioná procedência.
heptano tolueno, de resíduos
(precipitado) pode não dissolver completamente Assim, a fração asfalténica
que dissolve em solventes como o benzeno e o tolueno
encontram dispersas
isoladas a partir de diferentes fontes significativas
mineralógica das formações geológicas do campo
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações possíveis en
os constituintes asfaltê
processamento do petróleo, mas cabe mencioná procedência.
heptano tolueno, de resíduos
(precipitado) pode não dissolver completamente Assim, a fração asfalténica
que dissolve em solventes como o benzeno e o tolueno
encontram dispersas
isoladas a partir de diferentes fontes significativas
mineralógica das formações geológicas do campo
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações possíveis en
os constituintes asfaltê
processamento do petróleo, mas cabe mencioná procedência.
heptano tolueno, de resíduos
(precipitado) pode não dissolver completamente Assim, a fração asfalténica
que dissolve em solventes como o benzeno e o tolueno
encontram dispersas
isoladas a partir de diferentes fontes significativas
mineralógica das formações geológicas do campo
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações possíveis en
os constituintes asfaltê
processamento do petróleo, mas cabe mencioná procedência.
Os reagentes heptano, c
tolueno, dissulfeto de resíduos
(precipitado) pode não dissolver completamente Assim, a fração asfalténica
que dissolve em solventes como o benzeno e o tolueno
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d encontram dispersas
isoladas a partir de diferentes fontes significativas
mineralógica das formações geológicas do campo
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações possíveis en
os constituintes asfaltê Benzeno ou Tolueno
processamento do petróleo, mas cabe mencioná procedência.
Os reagentes , como foi dito
dissulfeto
de resíduos que têm sido aquecidos intensamente (precipitado) pode não dissolver completamente Assim, a fração asfalténica
que dissolve em solventes como o benzeno e o tolueno
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d encontram dispersas
isoladas a partir de diferentes fontes significativas
mineralógica das formações geológicas do campo
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações possíveis envolvendo heteroátomos.
os constituintes asfaltê Benzeno ou Tolueno
processamento do petróleo, mas cabe mencioná
Os reagentes omo foi dito dissulfeto
que têm sido aquecidos intensamente (precipitado) pode não dissolver completamente Assim, a fração asfalténica
que dissolve em solventes como o benzeno e o tolueno
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d encontram dispersas
isoladas a partir de diferentes fontes significativas no conteúdo de heteróa
mineralógica das formações geológicas do campo
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações volvendo heteroátomos.
os constituintes asfaltê Benzeno ou Tolueno
processamento do petróleo, mas cabe mencioná
Os reagentes omo foi dito dissulfeto
que têm sido aquecidos intensamente (precipitado) pode não dissolver completamente Assim, a fração asfalténica
que dissolve em solventes como o benzeno e o tolueno
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d encontram dispersas
isoladas a partir de diferentes fontes no conteúdo de heteróa
mineralógica das formações geológicas do campo
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações volvendo heteroátomos.
os constituintes asfaltê n-
Benzeno ou Tolueno
processamento do petróleo, mas cabe mencioná
Os reagentes empregados par omo foi dito
de carbono
que têm sido aquecidos intensamente (precipitado) pode não dissolver completamente Assim, a fração asfalténica
que dissolve em solventes como o benzeno e o tolueno
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d encontram dispersas no óleo
isoladas a partir de diferentes fontes no conteúdo de heteróa
mineralógica das formações geológicas do campo
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações volvendo heteroátomos.
os constituintes asfaltê
-pentano ou n
Benzeno ou Tolueno
processamento do petróleo, mas cabe mencioná
empregados par omo foi dito no item anterior
de carbono
que têm sido aquecidos intensamente (precipitado) pode não dissolver completamente Assim, a fração asfalténica
que dissolve em solventes como o benzeno e o tolueno
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d no óleo
isoladas a partir de diferentes fontes no conteúdo de heteróa
mineralógica das formações geológicas do campo
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações volvendo heteroátomos.
os constituintes asfaltênicos do óleo cru têm uma composição definida. Carboides e Carbenos
pentano ou n
Benzeno ou Tolueno
processamento do petróleo, mas cabe mencioná
empregados par no item anterior de carbono
que têm sido aquecidos intensamente (precipitado) pode não dissolver completamente
Assim, a fração asfalténica está definida como aquele material que dissolve em solventes como o benzeno e o tolueno
Figura
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d no óleo
isoladas a partir de diferentes fontes no conteúdo de heteróa
mineralógica das formações geológicas do campo
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações volvendo heteroátomos.
nicos do óleo cru têm uma composição definida. Carboides e Carbenos
pentano ou n
Benzeno ou Tolueno
processamento do petróleo, mas cabe mencioná
empregados par no item anterior de carbono
que têm sido aquecidos intensamente (precipitado) pode não dissolver completamente
está definida como aquele material que dissolve em solventes como o benzeno e o tolueno
Figura
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d no óleo na forma de
isoladas a partir de diferentes fontes no conteúdo de heteróa
mineralógica das formações geológicas do campo
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações volvendo heteroátomos.
nicos do óleo cru têm uma composição definida. Insolúveis:
Carboides e Carbenos pentano ou n
Benzeno ou Tolueno
processamento do petróleo, mas cabe mencioná
empregados par no item anterior
ou
que têm sido aquecidos intensamente (precipitado) pode não dissolver completamente
está definida como aquele material que dissolve em solventes como o benzeno e o tolueno
Figura 3
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d na forma de
isoladas a partir de diferentes fontes no conteúdo de heteróa
mineralógica das formações geológicas do campo
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações volvendo heteroátomos.
nicos do óleo cru têm uma composição definida. Insolúveis:
Carboides e Carbenos pentano ou n-heptano
processamento do petróleo, mas cabe mencioná
empregados par no item anterior
clorofórmio. Porém, no caso de moléculas de alta massa molar ou que têm sido aquecidos intensamente
(precipitado) pode não dissolver completamente
está definida como aquele material que dissolve em solventes como o benzeno e o tolueno
3.8
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d na forma de
isoladas a partir de diferentes fontes no conteúdo de heteróa
mineralógica das formações geológicas do campo
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações volvendo heteroátomos. De fato,
nicos do óleo cru têm uma composição definida. Insolúveis:
Carboides e Carbenos heptano
processamento do petróleo, mas cabe mencioná
empregados para realizar a no item anterior.
clorofórmio. Porém, no caso de moléculas de alta massa molar ou que têm sido aquecidos intensamente
(precipitado) pode não dissolver completamente
está definida como aquele material que dissolve em solventes como o benzeno e o tolueno
Separação de asfaltenos por solubilidade
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d na forma de
varia
no conteúdo de heteróatomos devido às variações locais e regionais mineralógica das formações geológicas do campo
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações De fato,
nicos do óleo cru têm uma composição definida. Insolúveis:
Carboides e Carbenos heptano
processamento do petróleo, mas cabe mencioná
a realizar a
. Os asfaltenos separados dissolvem facilmente em benzeno, clorofórmio. Porém, no caso de moléculas de alta massa molar ou que têm sido aquecidos intensamente
(precipitado) pode não dissolver completamente
está definida como aquele material que dissolve em solventes como o benzeno e o tolueno
Separação de asfaltenos por solubilidade
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d na forma de colóides
varia
tomos devido às variações locais e regionais mineralógica das formações geológicas do campo
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações De fato,
nicos do óleo cru têm uma composição definida. Insolúveis
Carboides e Carbenos heptano
processamento do petróleo, mas cabe mencioná
a realizar a
Os asfaltenos separados dissolvem facilmente em benzeno, clorofórmio. Porém, no caso de moléculas de alta massa molar ou que têm sido aquecidos intensamente
(precipitado) pode não dissolver completamente
está definida como aquele material que dissolve em solventes como o benzeno e o tolueno
Separação de asfaltenos por solubilidade
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d colóides
varia em uma f
tomos devido às variações locais e regionais mineralógica das formações geológicas do campo
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações De fato, como conseqüência d
nicos do óleo cru têm uma composição definida. Insolúveis
processamento do petróleo, mas cabe mencioná
a realizar a
Os asfaltenos separados dissolvem facilmente em benzeno, clorofórmio. Porém, no caso de moléculas de alta massa molar ou que têm sido aquecidos intensamente
(precipitado) pode não dissolver completamente em benzeno ou nos outros solventes mencionados. está definida como aquele material
que dissolve em solventes como o benzeno e o tolueno
Separação de asfaltenos por solubilidade
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d colóides
em uma f
tomos devido às variações locais e regionais mineralógica das formações geológicas do campo
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações como conseqüência d
nicos do óleo cru têm uma composição definida. Insolúveis
processamento do petróleo, mas cabe mencioná
a realizar a separação
Os asfaltenos separados dissolvem facilmente em benzeno, clorofórmio. Porém, no caso de moléculas de alta massa molar ou que têm sido aquecidos intensamente, a fração não solúvel
em benzeno ou nos outros solventes mencionados. está definida como aquele material
que dissolve em solventes como o benzeno e o tolueno
Separação de asfaltenos por solubilidade
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d colóides. A composição elementa
em uma f
tomos devido às variações locais e regionais mineralógica das formações geológicas do campo precursor do
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações como conseqüência d
nicos do óleo cru têm uma composição definida. Resíduo de Vácuo,
Óleo Pesado ou Óleo Ultrapesado
ASFALTENOS
processamento do petróleo, mas cabe mencioná-los nesta seção devido à
eparação
Os asfaltenos separados dissolvem facilmente em benzeno, clorofórmio. Porém, no caso de moléculas de alta massa molar ou
, a fração não solúvel
em benzeno ou nos outros solventes mencionados. está definida como aquele material
que dissolve em solventes como o benzeno e o tolueno
Separação de asfaltenos por solubilidade
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d . A composição elementa em uma faixa
tomos devido às variações locais e regionais precursor do
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações como conseqüência d
nicos do óleo cru têm uma composição definida. Resíduo de Vácuo,
Óleo Pesado ou Óleo Ultrapesado
ASFALTENOS
los nesta seção devido à
eparação
Os asfaltenos separados dissolvem facilmente em benzeno, clorofórmio. Porém, no caso de moléculas de alta massa molar ou
, a fração não solúvel
em benzeno ou nos outros solventes mencionados. está definida como aquele material
(Figura 3.8)
Separação de asfaltenos por solubilidade
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d . A composição elementa
ixa reduzida
tomos devido às variações locais e regionais precursor do
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações como conseqüência d
nicos do óleo cru têm uma composição definida. Resíduo de Vácuo,
Óleo Pesado ou Óleo Ultrapesado
ASFALTENOS
los nesta seção devido à
eparação dos asfaltenos, são o
Os asfaltenos separados dissolvem facilmente em benzeno, clorofórmio. Porém, no caso de moléculas de alta massa molar ou
, a fração não solúvel
em benzeno ou nos outros solventes mencionados. está definida como aquele material
(Figura 3.8)
Separação de asfaltenos por solubilidade
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d . A composição elementa
reduzida
tomos devido às variações locais e regionais precursor do
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações como conseqüência d
nicos do óleo cru têm uma composição definida. Resíduo de Vácuo, Óleo Pesado ou Óleo Ultrapesado ASFALTENOS Desasfaltenizado: Resinas, Aromáticos e los nesta seção devido à
dos asfaltenos, são o
Os asfaltenos separados dissolvem facilmente em benzeno, clorofórmio. Porém, no caso de moléculas de alta massa molar ou
, a fração não solúvel
em benzeno ou nos outros solventes mencionados. está definida como aquele material in
(Figura 3.8)
Separação de asfaltenos por solubilidade
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d . A composição elementa
reduzida
tomos devido às variações locais e regionais precursor do óleo.
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações como conseqüência d
nicos do óleo cru têm uma composição definida. Resíduo de Vácuo, Óleo Pesado ou Óleo Ultrapesado ASFALTENOS Desasfaltenizado: Resinas, Aromáticos e Saturados
los nesta seção devido à
dos asfaltenos, são o
Os asfaltenos separados dissolvem facilmente em benzeno, clorofórmio. Porém, no caso de moléculas de alta massa molar ou
, a fração não solúvel
em benzeno ou nos outros solventes mencionados. insolúvel em
(Figura 3.8).
Separação de asfaltenos por solubilidade
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d . A composição elementa
reduzida, embora possam existir variações tomos devido às variações locais e regionais
óleo.
H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações como conseqüência d
nicos do óleo cru têm uma composição definida. Óleo Desasfaltenizado: Resinas, Aromáticos e
Saturados
los nesta seção devido à
dos asfaltenos, são o
Os asfaltenos separados dissolvem facilmente em benzeno, clorofórmio. Porém, no caso de moléculas de alta massa molar ou
, a fração não solúvel
em benzeno ou nos outros solventes mencionados. solúvel em
Separação de asfaltenos por solubilidade
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d . A composição elementa
, embora possam existir variações tomos devido às variações locais e regionais
óleo. A quase constância da relação H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações
como conseqüência desta nicos do óleo cru têm uma composição definida.
Óleo Desasfaltenizado: Resinas, Aromáticos e
Saturados
los nesta seção devido à
dos asfaltenos, são o
Os asfaltenos separados dissolvem facilmente em benzeno, clorofórmio. Porém, no caso de moléculas de alta massa molar ou
, a fração não solúvel em
em benzeno ou nos outros solventes mencionados. solúvel em
Separação de asfaltenos por solubilidade
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d . A composição elementa
, embora possam existir variações tomos devido às variações locais e regionais
A quase constância da relação H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações
esta propriedade
Desasfaltenizado: Resinas, Aromáticos e
Saturados
los nesta seção devido à
dos asfaltenos, são o
Os asfaltenos separados dissolvem facilmente em benzeno, clorofórmio. Porém, no caso de moléculas de alta massa molar ou
em n
em benzeno ou nos outros solventes mencionados. solúvel em n
Separação de asfaltenos por solubilidade
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar d . A composição elementar
, embora possam existir variações tomos devido às variações locais e regionais
A quase constância da relação H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações
propriedade Desasfaltenizado:
Resinas, Aromáticos e los nesta seção devido à
dos asfaltenos, são o
Os asfaltenos separados dissolvem facilmente em benzeno, clorofórmio. Porém, no caso de moléculas de alta massa molar ou
n-pentano ou
em benzeno ou nos outros solventes mencionados. n-pentano ou
Os asfaltenos são considerados macromoléculas de massa molar de até 2000 Da que se das
, embora possam existir variações tomos devido às variações locais e regionais
A quase constância da relação H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações
propriedade Resinas, Aromáticos e
los nesta seção devido à
dos asfaltenos, são o
Os asfaltenos separados dissolvem facilmente em benzeno, clorofórmio. Porém, no caso de moléculas de alta massa molar ou
pentano ou
em benzeno ou nos outros solventes mencionados. pentano ou
e até 2000 Da que se das frações asfalt , embora possam existir variações tomos devido às variações locais e regionais
A quase constância da relação H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações
propriedade
natureza da
dos asfaltenos, são o n-pentano e o Os asfaltenos separados dissolvem facilmente em benzeno, clorofórmio. Porém, no caso de moléculas de alta massa molar ou
pentano ou
em benzeno ou nos outros solventes mencionados. pentano ou
e até 2000 Da que se frações asfalt , embora possam existir variações tomos devido às variações locais e regionais na composição A quase constância da relação H/C (1,15±0,5%) é surpreendente quando é considerado o número de permutações