ESTUDO DOS INTERFERENTES NA DETERMINAÇÃO DO NÚMERO DE ACIDEZ TOTAL (NAT) EM PETRÓLEO.
(NAT) EM PETRÓLEO
Nome: HAYANE AMORIM FERNANDES
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 03/04/2020
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| MARIA DE FATIMA PEREIRA DOS SANTOS | Orientador |
| MARISTELA DE ARAUJO VICENTE | Co-orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| ÉRICO MARLON DE MORAES FLORES | Examinador Externo |
| MARIA DE FATIMA PEREIRA DOS SANTOS | Orientador |
| MARISTELA DE ARAUJO VICENTE | Coorientador |
Resumo: O método para determinação do número de acidez total (NAT) em petróleos, que
utiliza a titulação potenciométrica em meio não aquoso, tem como referência a norma
ASTM D664. Neste trabalho foi avaliado e quantificado a interferência dos sais NaCl,
CaCl2, MgCl2 e SrCl2 na determinação do número de acidez total (NAT) por
potenciometria. Foi avaliada a interferência dos sais no solvente de titulação (branco
do ensaio) e em duas amostras de petróleos com classificação de óleo leve e pesado.
Foram feitas fortificações dos sais no solvente de titulação (branco do ensaio) do
método ASTM D664 individualmente e combinados. Para as amostras de petróleo foi
avaliado o efeito combinados dos sais. O solvente de titulação e as amostras de
petróleo foram fortificadas com sais combinados em proporções simulando águas de
formação de campos do pré-sal (76% NaCl, 14% CaCl2, 7% MgCl2 e 3% SrCl2) e do
pós-sal (70% NaCl, 10% CaCl2 e 20% MgCl2). Na fortificação de sais individual foi
observado que a presença de NaCl em até 8000 mg.kg-1 não altera o valor de NAT.
Para os demais sais, foi observado a presença de 50 mg.kg-1 de sal no solvente de
titulação é suficiente para superestimar o valor do NAT. Entre os sais estudados, os
que causam maior interferência no valor de NAT são o MgCl2 e CaCl2. No caso de
SrCl2 o aumento é menos acentuado, aproximadamente 1,3 vezes. Foi observado que
interferência dos sais na determinação de NAT pode ser classificada na seguinte
ordem MgCl2 > CaCl2 >> SrCl2, sendo que a presença destes sais pode aumentar o
valor de NAT em até 9,59 mg KOH/g, 5,77 mg de KOH/g, e 0,22 mg KOH/g,
respectivamente. Assim como nas fortificações com os sais individuais, foi observado
que a presença dos sais nas proporções pré-sal e pós-sal no solvente de titulação
(branco do ensaio) superestima o valor de NAT, em até 1,68 mg KOH/g e 2,87 mg
KOH/g, respectivamente. Um comportamento similar foi observado em petróleo, a
presença dos sais combinados CaCl2, MgCl2 e SrCl2, em ambas amostras de petróleo
leve e pesado, superestima o valor de NAT em até 1,62 mg KOH/g e 2,19 mg KOH/g
para as proporções pré-sal e pós-sal, respectivamente. Durante a titulação do branco
do ensaio fortificado com os sais MgCl2, CaCl2 e SrCl2 foi observada a formação de
um precipitado. O que sugere um mecanismo de interação entre o titulante do método
ASTM D664 e os metais alcalinos terrosos que viabiliza interferência nos resultados
de NAT. Com objetivo de melhor entender a influência dos metais alcalinos terrosos
na titulação potenciométrica do branco do ensaio, os precipitados formados durante
as titulações foram caracterizados. As técnicas de caracterização utilizadas foram
gravimetria, difração de raios-X, análise termogravimétrica, espectroscopia no
infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de raios-X por
EDS utilizando microscopia eletrônica de varredura (MEV-EDS), cromatografia de
íons e potenciometria. Utilizando as técnicas mencionadas foi possível caracterizar os
precipitados, foi identificada a formação de KCl e dos hidróxidos de magnésio e cálcio.
Não foi possível identificar o hidróxido de estrôncio; foi identificado que grande parte
do precipitado da fortificação com SrCl2 era composto pelo SrCl2 depositado antes do
início da titulação, o que explica a não identificação do Sr(OH)2. A identificação do KCl
e dos hidróxidos nos precipitados indica que o mecanismo de reação responsável pelo
aumento no NAT é a reação entre o KOH alcoólico e os sais CaCl2, MgCl2 e SrCl2
formando os hidróxidos de cálcio, magnésio e estrôncio.
Palavras-Chave: Número de acidez total (NAT). Interferentes. ASTM D664.
Potenciometria. Solventes não aquosos. Petróleo.
