Determinação do Valor de Acidez de Produtos de Petróleo
Produtos de petróleo são um termo geral para várias mercadorias produzidas diretamente a partir de petróleo ou seus componentes, incluindo principalmente seis categorias: combustíveis, matérias-primas químicas, óleos lubrificantes, cera de parafina, asfalto, etc. Dentre eles, combustíveis como gasolina, óleo diesel e querosene de aviação representam a vasta maioria dos produtos de petróleo refinado, com cerca de 85% do petróleo bruto eventualmente convertido em vários combustíveis para transporte e uso industrial. Além disso, o petróleo fornece matérias-primas básicas para produtos químicos como plásticos, fibras químicas e borrachas, e cerca de 15% de um barril de petróleo bruto é usado para produzir produtos de alto valor agregado, como óleo químico leve e etileno.
Produtos de petróleo são essencialmente misturas de vários hidrocarbonetos, compostos principalmente por compostos orgânicos, portanto, eles se enquadram na categoria de compostos orgânicos na classificação química. Embora seja uma mistura, como todos os componentes contêm elementos de carbono, que atendem à definição de matéria orgânica, geralmente é classificado como um composto orgânico em contextos de exame e industriais.
Propósito Experimental
1. Avaliar o risco de corrosão em metais: Quanto maior o valor de acidez, maior o teor de substâncias ácidas (como ácidos orgânicos, ácidos naftênicos, etc.) no óleo. Na presença de umidade, esses componentes ácidos corroerão significativamente equipamentos metálicos e afetarão a vida útil de unidades de refino, motores ou sistemas de lubrificação. Ao medir o valor de acidez, pode-se julgar antecipadamente se o óleo causará danos por corrosão ao armazenamento, transporte e equipamentos operacionais.
2. Julgar o grau de refino e a qualidade dos produtos de petróleo: O valor de acidez de um óleo novo pode refletir seu grau de refino. Quanto mais completo o refino, menos impurezas ácidas e menor o valor de acidez. Portanto, o valor de acidez é um dos indicadores importantes para medir a pureza dos produtos de petróleo na inspeção de fábrica.
3. Monitorar a deterioração oxidativa dos produtos de petróleo durante o uso: Óleo lubrificante, óleo transformador e outros produtos produzirão produtos ácidos devido à oxidação durante a operação a longo prazo, levando a um aumento no valor de acidez. Quando o valor de acidez excede um certo limite (por exemplo, uma mudança de > 0,01 mgKOH/g), indica que o óleo começou a deteriorar, o que pode produzir borra ou afetar o desempenho de isolamento, exigindo substituição oportuna.
4. Orientar o processamento e a utilização de petróleo bruto de alta acidez: Petróleo bruto com valor de acidez superior a 0,5 mgKOH/g é chamado de "petróleo bruto ácido", que é propenso a causar corrosão em equipamentos de refino e difícil de processar. A determinação precisa do valor de acidez ajuda a otimizar processos de desacidificação, ajustar proporções de mistura e selecionar medidas apropriadas de inibição de corrosão.
5. Garantir o desempenho de serviço de combustíveis e óleos lubrificantes: Óleo diesel de alta acidez pode causar coqueificação de bicos injetores e desgaste de pistão; um aumento no valor de acidez do óleo lubrificante significa um declínio na função de lubrificação. Testes regulares podem garantir que os produtos de petróleo operem dentro de uma faixa segura e evitem falhas mecânicas.
Amostra Experimental e Instrumentos
Amostra Experimental: Produtos de petróleo
Instrumento Experimental: SH108C Potenciômetro Titulador TAN/TBN, em conformidade com ASTM D664
Procedimento Experimental
1. Calibração do Eletrodo Ligue o potenciômetro titulador e pré-aqueça por 30 minutos. Calibre o eletrodo com soluções tampão de pH = 7,00, 4,00 e 10,00 em sequência para garantir que o erro de medição de potencial seja ≤ ±2 mV.
2. Determinação da Amostra
Pesagem: Pese a amostra de acordo com o valor de acidez estimado, com precisão de 0,001 g, e coloque-a em um béquer de 250 mL.
Dissolução: Adicione 100 mL de solvente de titulação e inicie o agitador magnético para dissolver completamente a amostra (se ocorrer estratificação, a proporção de tolueno pode ser aumentada apropriadamente).
Operação de Titulação: Mergulhe a ponta do eletrodo na solução, evitando contato com o fundo do béquer.
Configuração de Parâmetros: Defina a velocidade de titulação para 0,5 mL/min e o modo de identificação do ponto final para "salto de potencial" (faixa de salto ≥ 50 mV).
Titulação: Titule com solução padrão de hidróxido de potássio em isopropanol, registre o volume de titulação (V₁) e o potencial do ponto final.
Teste em Branco: Realize uma titulação em branco apenas com 100 mL de solvente de titulação nas mesmas condições e registre o volume em branco (V₀).
3. Teste Duplicado Realize pelo menos duas determinações paralelas na mesma amostra. A diferença entre os dois resultados deve atender aos requisitos de precisão (repetibilidade de óleo novo ≤ 0,044(X+1), onde X é a média dos dois resultados).
Resultados Experimentais
O valor de acidez medido do óleo lubrificante é de 0,084 mgKOH/g, o que atende ao padrão de fábrica. Isso indica que o óleo tem profundidade de refino suficiente, baixo teor de impurezas ácidas e baixo risco de corrosão para equipamentos. O desvio relativo das determinações duplicadas é ≤ 2,1%, o que atende ao requisito de repetibilidade na ASTM D664-24 (RSD ≤ 2%), provando que os dados experimentais são precisos e confiáveis.