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Dados Básicos
Título
Desenvolvimento de métodos analíticos para a determinação de ácidos orgânicos e de cloretos em petróleos
Número do projeto
037624
Número do processo
037624
Classificação principal
Pesquisa
Data inicial
26/05/2014
Data final
31/01/2020
Resumo
Atualmente, a indústria do petróleo no Brasil tem enfrentado problemas de corrosão em sistemas de topo das unidades de destilação de petróleo nas refinarias. Para compreender o fenômeno e tomar ações mais eficientes para controlar este problema é necessário um estudo aprofundado da origem das espécies ácidas presentes neste sistema. As espécies ácidas que se almeja investigar através do estudo ora proposto são o ácido clorídrico, oriundo do processo de hidrólise dos cloretos, e os ácidos carboxílicos. No caso dos cloretos, é necessário desenvolver uma metodologia capaz de medir com rapidez e confiabilidade valores abaixo de 5 mg/L, a fim de que as variáveis do processo de dessalgação de petróleo (carga das unidades de destilação) possam ser ajustadas para tornar o processo mais eficiente. A metodologia ASTM D6470 tem se mostrado insuficiente para medir cloretos abaixo de 5 mg/L, além de possuir uma marcha analítica muito longa, dificultando tomadas rápidas de decisão. Experimentos realizados pelo nosso grupo de pesquisa (CEPETRO/UFSM) têm mostrado que a utilização das microondas em sistema em batelada tem permitido a separação de água e sal em amostras de petróleo. Desta forma, as microondas podem ser utilizadas para extração do sal das amostras de petróleo e posterior determinação por técnicas analíticas apropriadas. O procedimento pode ser utilizado como alternativa a metodologia proposta pela ASTM D6470, pois permite um melhor controle da contaminação com cloreto e um maior número das amostras processadas diariamente. Adicionalmente, a utilização do ultrassom também tem se mostrado eficiente para a separação de água e sal de amostras de petróleo, mesmo sem a utilização de desemulsificante, também indicando ser uma possível técnica alternativa ao método ASTM D6470, pois permite a determinação de uma forma mais rápida, com menores limites de detecção e menor risco de contaminação. Em relação aos ácidos carboxílicos, a literatura técnica reporta vários estudos que objetivam elucidar as estruturas destas espécies ácidas e relacioná-las com o processo de corrosão No entanto, estudos mais conclusivos ainda precisam ser feitos. Foi descrito recentemente que pode haver um efeito sinérgico entre a presença de espécies ácidas de cadeia curta, como ácidos fórmico, acético, propiônico e butírico, e a presença de CO2 no aumento da corrosão em ligas metálicas. Pesquisas realizadas pelo CENPES e pesquisadores da UFES têm mostrado que o processo de hidrólise ocorre durante a destilação feita em laboratório, pois foi possível o aprisionamento de cloreto no topo da coluna de destilação. Recentemente foi identificada a presença de ácidos carboxílicos de cadeia curta (1 à 4 átomos de carbono) na água oriunda do processo de dessalgação (salmouras), com consequente redução de pH. Este fato chamou a atenção para necessidade de identificar e quantificar a presença de ácidos carboxílicos para o acompanhamento da presença de processos corrosivos nas linhas de salmoura.. A literatura tem mostrado que a determinação de ácidos de cadeia curta pode ser feita utilizando a cromatografia de íons com detecção por condutividade. Contudo, a detecção por condutividade apresenta limitações no que diz respeito à sensibilidade e possibilidade de interferências. Estudos mais recentes mostram que a utilização da espectrometria de massa acoplada a cromatografia de íons (IC-MS) fornece melhor sensibilidade (pelo menos 50 vezes) e maior poder de resolução no que se refere às interferências promovidas pelas demais espécies inorgânicas presentes. Ademais, trabalhos têm mostrado ser possível a determinação concomitante de ácidos carboxílicos de cadeia curta e cloretos em uma única corrida cromatográfica. No que tange a determinação de cálcio e demais metais presentes no petróleo, trabalhos relatados na literatura tem mostrado que uma das técnicas mais adequadas para a determinação de metais em petróleo é a combustão iniciada por microondas (MIC) que permite a obtenção de extratos com baixo teor de carbono residual, condição esta imprescindível minimizar as interferências quando da determinação destes metais por ICP-OES e ICP-MS. Tendo em vista as características próprias de cada tipo de petróleo há uma necessidade de otimizar o procedimento utilizando MIC para cada tipo de amostra. Este desenvolvimento é importante, pois a literatura mostra que os cloretos de cálcio e magnésio hidrolisam com maior facilidade que o cloreto de sódio, além de haver efeitos sinérgicos da presença destes três metais no percentual de hidrólise dos cloretos. Por fim, testes realizados no CEPETRO/UFSM em filtros obtidos a partir da execução da método da norma ASTMD4807, utilizando a microscopia eletrônica com varredura (MEV), permitiram a identificação de cristais de cloreto de sódio organizados em uma estrutura esférica. Existe muita dúvida se estes cristais em estrutura esférica estão presentes no petróleo ou se formaram durante o processo de filtração da norma ASTM D4807. A continuidade dste estudo é fundamental para a compreensão da origem de depósitos de sal em ambientes de produção, onde os teores de água medidos através do método ASTM D4007 estão abaixo de 0,05 % v/v. Questões de depósitos no ambiente de refino também têm sido relatadas e o estudo proposto, com variações de solventes e diferentes porosidades de membranas, tem por objetivo a identificação e quantificação de depósitos que atualmente não estariam sendo detectados pela metodologia de referência. Tanto para ambientes de produção de petróleo quanto para os de refino, a utilização da microscopia eletrônica de varredura para identificação das espécies salinas presentes é fundamental para o tratamento destes depósitos e a tomada de ações mitigadoras. Devido aos problemas relacionados à presença de espécies ácidas e de sal no petróleo e a necessidade de uma melhor compreensão dos processos corrosivos e de formação de depósitos, aliado às dificuldades analíticas para a caracterização destas espécies encontradas nas metodologias padrão, neste projeto é proposto o desenvolvimento de novas metodologias analíticas para identificação e quantificação de espécies ácidas e de cloreto presentes em petróleos e suas emulsões, e avaliação da possível remoção destas espécies utilizando microondas e ultrassom. Além disso, é proposta uma avaliação dos sistemas utilizando microondas e ultrassom com fins analíticos, como metodologia alternativa a do método ASTM D 6470.
Observação
[Não informado]
Projeto em âmbito confidencial
Não
Projeto superior
-
Palavra-chave 1
petroleo
Palavra-chave 2
ácidos orgânicos
Palavra-chave 3
cloreto
Palavra-chave 4
[Não informado]
Tipo de evento
Não se aplica
Carga horária do curso
[Não informado]
Situação
Em andamento
Avaliação
Não avaliado
Última avaliação
06/11/2018
Gestão do conhecimento e gestão financeira
O projeto pode gerar conhecimento passível de proteção?
Sim
Propriedade Intelectual
Patente de Invenção
Proteção Especial
[Não informado]
Direito Autoral - Copyright
Não
O projeto contrata uma fundação? Indique a fundação
FATEC - Fundação de apoio a tecnologia e a ciência
Classificações
Tipo
Classificação
Classificação CNPq
1.06.04.00-6 QUÍMICA ANALÍTICA
Linha de pesquisa
01.00.00 CIENCIAS TECNOLOGICAS
Quanto ao tipo de projeto de pesquisa
2.01 Projeto de Pesquisa Pura

Nenhum objetivo estratégico indicado
Participantes
Matrícula Nome Função Carga Horária Período
@{matricula} @{pessoa.nomePessoa} @{funcao.descricao} @{cargaHoraria} h/semana @{dataInicial|format=dd/MM/yyyy} a @{dataFinal|format=dd/MM/yyyy}
Órgãos
Unidade Função Período
@{descricao} @{funcao.descricao} @{dataInicial|format=dd/MM/yyyy} a @{dataFinal|format=dd/MM/yyyy}
Cidades de atuação
Cidades
Cidade
UF
Período
Santa Maria
RS
26/05/2014 a 01/09/2018
Plano de Trabalho
Fontes
Órgão
Valor
Recursos próprios do projeto
R$ [Não informado]
Rendimentos financeiros
R$ [Não informado]
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
R$ 3.246.311,44
Total
R$ 3,246,311.44
Despesas
 
Especificação
Descrição
Valor Unitário
Total
Passagens
Passagens e Despesas com Locomoção
Passagens
R$ 50,400.00
R$ 50,400.00
Material de consumo
Material Quimico
Material de consumo
R$ 424,869.00
R$ 424,869.00
Auxílio financeiro a estudantes
Nenhuma despesa cadastrada
Diária
Diárias - Pessoal Civil
Díárias
R$ 34,000.00
R$ 34,000.00
Serviços de pessoa física
Serviços Técnicos Profissionais
Funcionários do projeto
R$ 295,680.00
R$ 295,680.00
Obras e instalações
Nenhuma despesa cadastrada
Equipamentos e materiais permanentes
Equipamentos e Material Permanente
Equipamento
R$ 1,892,648.18
R$ 1,892,648.18
Serviços de terceiros - pessoa jurídica
Outros Serviços Terceiros - Pessoa Jurídica
Taxa de inscrição em eventos
R$ 11,200.00
R$ 11,200.00
Bolsa
Auxílio a Pesquisadores
Bolsa para 02
R$ 1,936.00
R$ 92,928.00
UFSM e Fundação
Despesas Administrativas Fundação de Apoio
R$ 444,586.26
Total
R$ 3,246,311.44
Pessoal Envolvido
Nenhum bolsista definido
Metas/Indicadores/Fases
  • Meta:
    1 - Compra de material de consumo
    Período:
    06/11/2018 a 31/01/2020
    Valor:
    R$ [Não informado]
    Conclusão:
    0 %
  • Meta:
    Parcela 1 - Compra de equipamentos e material de consumo
    Período:
    04/12/2014 a 04/12/2015
    Valor:
    R$ 1.505.031,26
    Conclusão:
    0 %