QUÍMICA DO PETRÓLEO

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QUÍMICA DO PETRÓLEO
A gasolina atualmente disponibilizada em nosso país para o consumidor final e que é comercializada pelos postos revendedores (postos de gasolina) é aquela que possui compostos oxigenados em sua composição, normalmente álcool etílico anidro. Em épocas de crise no abastecimento do álcool etílico, quando a produção da indústria alcooleira não é suficiente para atender à demanda de etanol anidro, outros compostos oxigenados, como o MTBE (Metil, Terc-Butil-Éter) e metanol (álcool metílico) poderão, após aprovação federal, estar presentes na gasolina disponível aos consumidores. Cite 5 requisitos de qualidade da gasolina automotiva.
Resposta: _ Boa vaporização - partida a frio; _ Não vaporizar antes da bomba; _ Curva de destilação equilibrada; _ Não detonar ¿ octanagem; _ Queima limpa e completa ¿ não deixar resíduo; _ Estabilidade ¿ não formar goma; _ Não corrosivo e não poluente ¿ baixo % de enxofre; _ Segurança de utilização.
São definidos e especificados, atualmente, pela ANP - Agência Nacional de Petróleo, Derivados, Gás Natural e Biocombustíveis - quatro tipos de gasolina para uso em automóveis, embarcações aquáticas, motos e etc.: Tipo A, Tipo A premium, Tipo C e Tipo C premium. Defina cada um deles.
Resposta: - GASOLINA AUTOMOTIVA TIPO A: É a gasolina produzida pelas refinarias de petróleo e entregue diretamente às companhias distribuidoras. Esta gasolina constitui-se basicamente de uma mistura de naftas numa proporção tal que enquadre o produto na especificação prevista. - GASOLINA AUTOMOTIVA TIPO C: É a gasolina comum que se encontra disponível no mercado sendo comercializada nos postos revendedores. Esta gasolina é preparada pelas companhias distribuidoras que adicionam álcool etílico anidro à gasolina tipo A. O teor de álcool na gasolina final atinge à faixa de 21 a 25 por cento (%) em volume, conforme prevê a legislação atual. Esta gasolina apresenta uma octanagem no mínimo igual a 80 (MON). - GASOLINA TIPO A-PREMIUM: É uma gasolina obtida a partir da mistura de naftas de elevada octanagem (nafta craqueada, nafta alquilada, nafta reformada) e que fornecem ao produto maior resistência à detonação. Esta gasolina é entregue diretamente às companhias distribuidoras e constitui a base da gasolina C PREMIUM disponibilizada para os consumidores finais nos postos de revenda. - GASOLINA TIPO C-PREMIUM: É a gasolina elaborada pela adição de 21 a 25% de álcool anidro à gasolina tipo A-PREMIUM. Essa gasolina foi desenvolvida com o objetivo principal de atender aos veículos nacionais e importados de altas taxas de compressão e alto desempenho e que tenham a recomendação dos fabricantes de utilizar um combustível de elevada resistência à detonação o que no caso da gasolina PREMIUM, é expresso pelo Índice Antidetonante (IAD).
Calcular o peso específico de um cano metálico de 6 kg e volume tubular de 0,0004 metros cúbicos.
Resposta:
Peso = 6 x 9,8 = 58,8 N
 ρ= P/V
ρ= 58,8 / 0,0004
ρ= 147.000 N/m3
A “gasolina natural” é um composto orgânico obtido do processamento do Gás Natural e tem, por composição básica, HC da faixa do pentano até o octano e traços de cadeias maiores. 
Sendo HC parafínicos, dê a fórmula estrutural condensada de prováveis hexanos e octanos que poderiam estar presentes. 
Resposta: alguns exemplos.
Caso fossem HC naftênicos, qual seria a fórmula molecular do heptano?
C7H14
Em uma reação química de quebra (cracking) controlada dos HC da “gasolina natural” poderia se obter os HC básicos que formam o gás GLP? Justifique.
Resposta: As reações de quebra formam moléculas de cadeias menores pela quebra de cadeias maiores. Como a gasolina natural é formada por cadeias de pentanos e superiores, as quebras destas poderão resultar em moléculas de propano e butano, que são moléculas constituintes do GLP.
De acordo com a RESOLUÇÃO ANP DE 15 DE JULHO DE 2006, que se refere à Especificação do Óleo Diesel, são especificadas algumas características físico-químicas para esse óleo. De que maneira o valor da Viscosidade influencia na potência do motor?
Resposta: Um fluido muito viscoso aumenta a queda de pressão na bomba e nos injetores o que tende a diminuir a pressão de injeção e o grau de atomização. Entretanto, uma viscosidade baixa pode causar problemas na bomba de injeção. Viscosidades muito baixas resultam em uma pulverização com pouca penetração, o que prejudica a combustão e diminui a potência do motor e a economia do combustível.
De acordo com a RESOLUÇÃO ANP DE 15 DE JULHO DE 2006, que se refere à Especificação do Óleo Diesel, são especificadas algumas características físico-químicas para esse óleo. De que maneira o valor da Massa Específica (ou densidade) influencia na potência do motor?
Resposta: Estipular um valor mínimo para a densidade é necessário para que se possa obter potência máxima já que a bomba de injeção é regulada por vazão volumétrica. O limite máximo deve ser controlado para se evitar a formação de fumaça quando o motor trabalha em plena carga, decorrente do aumento da quantidade mássica na câmara de combustão alterando a relação ar/ combustível.
A acidez do petróleo é causada por alguns tipos de ácidos. Entre eles, os ácidos naftênicos e o H2S são consideráveis precursores. Considerando o descrito no texto:
Dê a fórmula geral dos ácidos naftênicos.
R-COOH ou Ar-COOH onde R: radical alquil e Ar : radical alquila
Quais os impactos na qualidade do petróleo devido ao teor de acidez do mesmo.
Resposta: Os ácidos naftênicos são os principais responsáveis pela corrosão em fase líquida durante o refino do petróleo. Alguns problemas pela presença de compostos que aumentam a acidez do petróleo, como os sulfurados:
Responsáveis pela corrosividade dos produtos do petróleo;]
Contaminam catalisadores (veneno), são tóxicos;
Produzem SO2 e SO3 (tóxicos) por combustão;
Determinam cor e cheiro nos produtos finais.
 
Aminas poderiam ser utilizadas para neutralizar a atividade ácida de frações do petróleo? Justifique sua resposta.
Resposta: Sim. Aminas possuem caráter básico, sendo consideradas bases orgânicas. Por exemplo, é comum a injeção de aminas no topo da coluna de destilação atmosférica evitando assim a formação de atmosférica corrosiva pela ação do ácido clorídrico (HCl).
O motor diesel é um motor de elevada taxa de compressão, no qual o combustível entra em ignição devido ao calor desenvolvido na compressão, não utilizando vela. Cite cinco características que um bom combustível para máquinas diesel deve ter.
Resposta: _ Ótima qualidade de ignição, de maneira que a combustão se inicie o mais rápido possível após a injeção; _ Proporcionar queima limpa e completa produzindo o mínimo de resíduos, depósitos e cinzas; _ Não ser corrosivo e não produzir, pela combustão, gases tóxicoe e corrosivos; _ Ser facilmente atomizável de forma a se obter ótimo misturamento com o ar; _ Escoar perfeitamente em baixas temperaturas; _ Não conter água nem sedimentos, os quais podem ocasionar a interrupção do fluxo de combustível para os cilindros; _ Proporcionar segurança e facilidade de manuseio e estocagem.
O petróleo do tipo parafínico compreende a maior fração da maioria dos petróleos (75% ou mais de parafinas). Escreva sobre outras características deste tipo de petróleo.
Resposta: A toxicidade é baixa e são facilmente biodegradados. Os óleos parafínicos são excelentes para a produção de querosene de aviação (QAV), diesel, lubrificantes e parafinas. Nesta classe estão os óleos leves, fluidos ou de alto ponto de fluidez, a densidade é inferior a 0,85 e a viscosidade é baixa, exceto nos casos de elevado teor de n-parafinas com alto ponto de fluidez. O teor de enxofre é baixo. A maior parte dos petróleos produzidos no Nordeste Brasileiro é classificada como parafínica.
Em um reservatório de hidrocarbonetos haverá duas ou três fases durante a sua vida produtiva (óleo, gás e água). As proporções, composição e propriedades físicas das fases presentes, podem mudar conforme ocorre a produção e a pressão é alterada. Explique, então,qual a diferença entre um Reservatório de Óleo Black-oil e um Reservatório de Óleo Volátil.
Reservatório de Óleo Tipo Black-oil - Este tipo de classificação abrange uma grande variedade de óleos, caracterizados por possuírem um grau de encolhimento pequeno, densidade menor que 45 °API e razão gás-óleo inicial (Rsi) inferior a 400 m3/m3. Não são necessariamente pretos e são também conhecidos pela denominação de óleos comuns ou de baixo encolhimento.
Estabeleça as diferenças entre Reservatórios de Gás Seco, da Gás Úmido e de Gás Retrógado.
Resposta:
Reservatório de Gás Retrógrado
O diagrama de fases representativo deste tipo fluido é menor do que o de um óleo e o ponto crítico é deslocado para a esquerda do envelope. Inicialmente o gás retrógrado apresenta-se totalmente no estado de vapor, no reservatório. À medida que a pressão vai sendo reduzida, líquido vai se formando e sendo depositado em reservatório.
Reservatório de Gás Seco
Em reservatórios de gás seco, não ocorre formação de líquido em condições de reservatório, nem em condições do separador. Todas as situações de pressão e temperatura encontram-se fora do envelope de fases.
Reservatório de Gás Úmido
Nos reservatórios que se enquadram nesta classificação, não ocorre a formação de líquido em condições de reservatório, mas sim em condições do separador. Nas condições iniciais de pressão e temperatura do reservatório, o gás encontra-se à direita do envelope de fases e mantém-se assim até o ponto de abandono. O ponto de pressão e temperatura do separador encontra-se dentro do envelope de fases.
Em uma prova de concurso, um candidato responde uma questão que versa sobre a composição da nafta obtida da destilação direta do petróleo.
Para a faixa de ebulição da nafta, o aluno reponde 60° C. A resposta está coerente?
Resposta: Não. Por se tratar de mistura, conceitualmente haverá um intervalo (faixa) de ebulição. A faixa da nafta, normalmente, se situa entre 30° C e 220° C.
Quanto a composição, o candidato afirma que a nafta é uma mistura complexa de hidrocarbonetos. Porque essa resposta está correta, uma vez que a nafta contempla cadeias carbônicas que vai de 5 a 12 átomos de carbono? 
Resposta: Por contemplar cadeias normais e ramificadas, para cada molécula orgânica haverá vários isômeros. Devido ao fenômeno de isomeria, é possível prever a formação de várias moléculas que, apesar de possuírem mesmas fórmulas moleculares, as mesmas possuem propriedades físicas diferentes.
Quanto aos critérios mínimos de qualidade exigidos pela especificação, o candidato afirmou que somente a octanagem seria importante para definir a qualidade da gasolina. A afirmativa está correta? Justifique.
Resposta: Não. Critérios como volatilidade e PVR (Pressão de vapor REID) são importantes para garantir uma gasolina de boa qualidade. A PVR tem como objetivo avaliar a tendência da gasolina de evaporar-se, de modo que, quanto maior é a pressão de vapor, mais facilmente a gasolina se evapora. A PVR também está associada a questões de segurança operacional no armazenamento e transporte da gasolina. A volatilidade tem por base o uso da destilação para as análises e testes, uma vez que, além de ser usada no controle da produção da gasolina, pode ser utilizado para identificar a ocorrência de contaminação por derivados mais pesados como o óleo diesel, óleo lubrificante, querosene etc.
A gasolina atualmente disponibilizada em nosso país para o consumidor final e que é comercializada pelos postos revendedores (postos de gasolina) é aquela que possui compostos oxigenados em sua composição, normalmente álcool etílico anidro. Em épocas de crise no abastecimento do álcool etílico, quando a produção da indústria alcooleira não é suficiente para atender à demanda de etanol anidro, outros compostos oxigenados, como o MTBE (Metil, Terc-Butil-Éter) e metanol (álcool metílico) poderão, após aprovação federal, estar presentes na gasolina disponível aos consumidores. Cite 5 requisitos de qualidade da gasolina automotiva.
Resposta: _ Boa vaporização - partida a frio; _ Não vaporizar antes da bomba; _ Curva de destilação equilibrada; _ Não detonar ¿ octanagem; _ Queima limpa e completa ¿ não deixar resíduo; _ Estabilidade ¿ não formar goma; _ Não corrosivo e não poluente ¿ baixo % de enxofre; _ Segurança de utilização.
O motor diesel é um motor de elevada taxa de compressão, no qual o combustível entra em ignição devido ao calor desenvolvido na compressão, não utilizando vela. Cite cinco características que um bom combustível para máquinas diesel deve ter.
Resposta: _ Ótima qualidade de ignição, de maneira que a combustão se inicie o mais rápido possível após a injeção; _ Proporcionar queima limpa e completa produzindo o mínimo de resíduos, depósitos e cinzas; _ Não ser corrosivo e não produzir, pela combustão, gases tóxicoe e corrosivos; _ Ser facilmente atomizável de forma a se obter ótimo misturamento com o ar; _ Escoar perfeitamente em baixas temperaturas; _ Não conter água nem sedimentos, os quais podem ocasionar a interrupção do fluxo de combustível para os cilindros; _ Proporcionar segurança e facilidade de manuseio e estocagem.