Polímeros: Ciência e Tecnologia
http://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/S0104-14282009000300012
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Obtenção da Massa Molar de Asfaltenos através de Osmometria de Pressão de Vapor

Determination of the Molar Mass of Asphaltenes Using Vapor Pressure Osmometry

Higa, Olga; Queiroz, Alvaro A. A. de; Ramos, Antonio Carlos S.; Leyva, María E.; Moura, Lyzette G. M. de; Garcia, Filiberto González

Downloads: 0
Views: 175

Resumo

A massa molar é uma propriedade essencial na caracterização de asfaltenos e um dos principais parâmetros de entrada nos modelos para a predição da precipitação. Na literatura são relatadas massas molares entre 1000 e 10000 g.mol-1 para os asfaltenos, variando em função da técnica, natureza do petróleo, tipo de solvente e temperatura. Neste trabalho foi determinada a massa molar média numérica para dois asfaltenos em tolueno, o C7I (insolúveis em heptano) e o C5I (insolúveis em pentano) através da osmometria de pressão de vapor. Os dados experimentais foram avaliados levando em consideração efeitos da agregação dos asfaltenos em solução e sua maior dispersão em baixas concentrações. Foram feitos ainda ajustes matemáticos respeitando a tendência das curvas para diluições infinitas buscando produzir melhores resultados no valor da massa molar. Os valores obtidos foram comparados com os métodos convencionais aplicados à análise da osmometria de pressão de vapor, e situaram-se entre 3200 e 5200 g.mol-1 para o asfaltenos C5I e entre 4100 e 5400 g.mol-1 para o C7I.

Palavras-chave

Massa molar, osmometria de pressão de vapor, asfaltenos, auto-associação.

Abstract

Molar mass is an essential property for the characterization of asphaltenes and one of the main input parameters in the models for the prediction of the precipitation. In the literature molar masses between 1,000 and 10,000 g.mol-1 for the asphaltenes are quoted, depending on the technique, petroleum origin, solvent nature and temperature. In this work the numerical average molar mass for two asphaltenes in toluene, the C7I (insoluble in heptane) and the C5I (insoluble in pentane), was determined by vapor pressure osmometry. The experimental data were evaluated taking into account effects of asphaltenes aggregation in solution and its larger dispersion at low concentrations. Mathematical fittings were also made to comply with the curve bias for infinite dilutions, which was aimed at finding more accurate values for the molar mass. The results found were compared with the conventional methods applied to the analysis of the vapor pressure osmometry and varied from 3,200 to 5,200 g.mol-1 for the C5I asphaltenes and from 4,100 to 5,400 g.mol-1 for C7I.

Keywords

Molar mass, vapor pressure osmometry, asphaltenes, self-association.

References

1. Yarranton, H. W. & Masliyah, J. H. - AIChE Journal, 42, p.3533-3543 (1996).

2. Misra, S.; Baruah, S. & Singh, K. - SPE Production & Facilities, 10, p.50-54 (1995).

3. King, S. R. - JTP, 48, p.723-724 (1996).

4. Mohamed, R. S.; Loh, W. & Ramos, A. C. S. - Energy Fuels, 13, p.323-327 (1999).

5. Ramos, A. C. S. - “Asfaltenos em petróleos brasileiros: agregação em solventes aromáticos, desenvolvimento de aditivos e estabilização de emulsões”, Tese de Doutorado, Universidade Estadual de Campinas, Brasil (2001).

6. Garreto, M. S. E. - “Adsorção de asfaltenos sobre os sólidos carvão ativado, quitosana e sílica”, Monografia de Graduação, Universidade Federal do Maranhão, Brasil (2003).

7. Institute of Petroleum. IP143/84. “Standard methods for analysis and testing of petroleum and related products”. John Wiley & Sons (1989).

8. Costa, A. C. - “Formação e estabilização de emulsões de petróleo em sistema modelo: efeito de moléculas de resinas e asfaltenos e de propriedades específicas entre as fases aquosa e orgânica”, Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Maranhão, Brasil (2004).

9. Speight, J. G. - Revue de l’Institute Français du Pétrole, 40, p.51-61 (1985).

10. Mustafa, M. F.; Al-Jarrah, M. M. F. & Apikian, R. L. - J. Chem. Technol. Biotechnol., 39, p.231-236 (1987).

11. Yen, T. F. - “Multiple structural orders of asphaltenes”, in: Aphaltenes and Asphalts, T. F. Yen, & G. V. Chiligarian (Eds.), Elsevier Science, New York (1994).

12. Fuhr, B. J.; Cathea, C.; Coates, L.; Kalra, H. & Majeed, A. I. - Fuel, 70, p.1293-1297 (1991).

13. Acevedo, S.; Escobar, G.; Gutiérrez, L. B. & D’Aquino, J. - Fuel, 71, p.1077-1079 (1992).

14. Larson, J. W. & Choudry, P. J. - J. Org. Chem., 44, p.2856-2859 (1979).

15. Al-Jarrah, M. M. F.; Al-Soufi, H. H.; Apikian, R. L.; Al-Saleem, H. & Naoom, S. S. - Fuel Sci. Technol., 4, p.249-260 (1986).

16. Wiehe, I. A. - J. Dispersion Sci. Technol., 28, p.431-435 (2007).

17. Pereira, J. C.; Luis, M. A. & Cubillos, S. P. - Pet. Sci. Technol., 26, p.181-190 (2008).

18. Acevedo, S.; Gutierrez, L. B.; Negrin, G. & Pereira, J. C. - Energy Fuels, 19, p.1548-1560 (2005).

19. Moschopedis, S. E.; Fryer, J. F. & Speight, J. G. - Fuel, 55, p.227-232 (1976).

20. Al-Jarrah, M. M. F. & Apikian, R. L. - J. Chem. Technol. Biotechnol, 39, p.231-236 (1987).

21. Al-Jarrah, M. M. F. & Al-Dujaili, A. H. - Fuel Sci. Technol., 7, p.69-88 (1989).

22. Badre, S.; Gonçalves, C.; Norinaga, K.; Gustavson, G. & Mullins, O. C. - Fuel, 85, p.1-11 (2006).

23. Mullins, O. C. - Fuel, 86, p.309-312 (2007).

24. Mullins, O. C.; Martínez-haya, B. & Marshall, A. G. - Energy Fuels, 22, p.1765-1773 (2008).

25. Storm, D. A.; Sheu, E. Y. & Detar, M. M. - Fuel, 72, p.977‑981 (1992).

26. Sirota, E. B. - Energy Fuels, 19, p.1290-1296 (2005).

27. Monte, M. B. M.; Coelho, R. R. & Middea, A. - “Investigation of molecular weight and aggregation of asphaltenes in organic solvents using surface tension measurements”, in: 2002 International Conference on Heavy Organic Depositions - Proceedings - HOD 2002, Jalisco - Mexico, dez (2002).

28. Rogel, E.; León, O.; Torres, G. & Espidel, J. - Fuel, 79, p.1389-1394 (2000).

29. Merino-Garcia, D. & Andersen, S. I. - J. Dispersion Sci. Technol., 26, p.217-225 (2005).

30. Guzman, A.; Bueno, A. & Carbognani, L. - Pet. Sci. Technol., 27, p.801-816 (2009).

31. Gonçalves, S.; Castillo, J.; Fernández, A. & Hung, J. - Fuel, 83, p.1823-1828 (2005).

32. Andreatta, G.; Bostrom, N. & Mullins, O. C. - Langmuir, 21, p.2728-2736 (2005).

33. Mostwfi, F.; Indo, K.; Mullins, O. C. & Mcfarlane, R. - Energy Fuels, 23, p.1194-1200 (2009).

34. Wargadalam, V. J.; Norinaga, K. & Iino, M. - Fuel, 81, p.1403-1407 (2002).

35. Schneider, M. H.; Andrews, A. B.; Mitra-Kirtley, S. & Mullins, O. C. - Energy Fuels, 21, p.2875-2882 (2007).

36. Guerra, R. E.; Ladavac, K.; Andrews, A. B.; Mullins, O. C. & Sem, P. N. - Fuel, 86, p.2016-2020 (2007).

37. Lisitza, N. V.; Freed, D. E.; Sen, P. N. & Song, Y. Q. - Energy Fuels, 23, p.1189-1193 (2009).

38. Betancourt, S. S.; Ventura, G. T.; Pomerantz, A. E.; Viloria, O.; Dubost, F. X.; Zuo, J.; Monson, G.; Bustamante, D.; Purcell, J. M.; Nelson, R. K.; Rodgers, R. P.; Reddy, C. M.; Marshall, A. G. & Mullins, O. C. - Energy Fuels, 23, p.1178-1188 (2009).

39. Vazquez, D & Mansoori, G. A. - J. Pet. Sci. Eng., 26, p.49-55 (2000).

40. Modell, M. & Reid, R. C. - “Thermodynamics and its applications”, Prentice-Hall PTR, Englewood Cliffs (1983).

41. Lucas, E. F.; Soares, B. G. & Monteiro, E. E. C. - “Caracterização de polímeros, Determinação de peso molecular e análise térmica”, E-papers, Rio de Janeiro (2001).

42. Collins, E. A.; Bares, J. & Bilmayer, F. W. - “Experiments in polymer sciences”, John-Wiley, New York (1973).

43. Sabadini, E.; Assano, E. M. & Atvars, T. D. Z. - Inc. J. Appl Polym Sci, 65, p.595-600 (1997).
588371587f8c9d0a0c8b4860 polimeros Articles
Links & Downloads

Polímeros: Ciência e Tecnologia

Share this page
Page Sections