Estudo de adsorção de ácidos naftênicos a partir de correntes de hidrocarbonetos

Ácidos naftênicos correspondem à complexa mistura de ácidos carboxílicos presentes no petróleo, responsáveis diretamente pela sua acidez e pela sua corrosividade em fase líquida durante o refino. Tais compostos também estão presentes nas frações destiladas do petróleo, causando diversos problemas na qualidade final do produto. Uma possível forma de remover esses ácidos das frações destiladas é através da adsorção em materiais porosos. Contudo, os resultados até então apresentados indicam que resinas trocadoras de íons seriam os melhores adsorventes destes compostos, o que poderia aumentar o custo do processo e diminuir sua viabilidade. Neste trabalho, dois adsorventes comerciais (argila e alumina ativada) foram caracterizados por diversas técnicas físico-químicas e avaliados quanto à sua capacidade de remover os ácidos naftênicos de frações médias e pesadas de petróleo. Avaliou-se, ainda, para fins de comparação, o comportamento de ácidos naftênicos comerciais em óleos sintéticos preparados com óleo mineral. Em complementação, a corrosividade do aço carbono nos meios estudados foi também verificada. A argila apresentou maior afinidade com os ácidos naftênicos, tendo capacidade de adsorção superior e cinética de processo ligeiramente mais rápida às da alumina para as cargas sintéticas. No entanto, em virtude da maior concorrência pelos sítios de adsorção, apresentada pelos outros componentes presentes em óleos reais, observou-se uma perda na eficiência para estas amostras. Neste caso, a alumina apresentou melhores resultados. Embora ambos adsorventes tenham apresentado boa capacidade de remoção do soluto, a resina trocadora de íons ainda apresentou resultado mais eficaz para as amostras reais. Nas condições desse estudo, a taxa de corrosão do aço nas amostras sintéticas e em duas das reais não foi significativa e apenas uma delas apresentou-se corrosiva (Óleo 1). No entanto, a remoção dos ácidos naftênicos por adsorção conseguiu reduzir a taxa de corrosão neste meio em até 99%

Naphthenic acids comprise a complex mixture of carboxylic acids that are present in petroleum. They are directly responsible for the oil acidity and its corrosiveness in liquid phase during the refining process. Such compounds are also presents in the derivatives, causing several problems to product quality. A possible way of removing these acids from those oil fractions is using the adsorption process in porous solids. Nevertheless, results presented so far show that ion exchange resins would be the best adsorbent for these acids, which could make this process very expensive. In this work, two commercial adsorbents (clay and activated alumina) were characterized by several physical-chemistry techniques and evaluated concerning their capacity of removing naphthenic acids from average and heavy fractions of crude oil. For comparison the behavior of commercial naphthenic acids in synthetic commercial samples prepared with mineral oil was also evaluated. In addition, the carbon steel corrosiveness in the studied systems was verified. Clay adsorbent presented better affinity with the acids, showing a greater capacity and a faster kinetics than alumina for synthetic oils. However, because of the higher competition with the other components present in real oils for the adsorption sites, a loss of efficiency for these samples was observed. In that case, alumina showed better results. Although both adsorbents have showed good capacity of removal of acids, the ion exchange resin still presented the best results for real samples. At the conditions of this study, the steel corrosiveness in the synthetic oils, as well as the data obtained for two of the real ones, was not significant, and only one of the real samples (Oil 1) corroded the carbon steel coupon. However, the naphthenic acid removal was able to reduce the corrosiveness in this medium up to 99%