Formulação de betumes da refinaria de Matosinhos

• Autor(a) principal: Pinheiro, Joana Marcelino
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/10945
• topic: Engenharia química; Betume - Composição química; Refinação do petróleo - Matosinhos (Portugal)

No presente trabalho foi avaliada a introdução de resíduos de visbreaker da Refinaria de Matosinhos no fabrico de betumes, recorrendo à preparação laboratorial de diversas formulações e sua caraterização, a fim de verificar se cumpriam as especificações de mercado em termos de parâmetros como a penetração, temperatura de amolecimento, índice de penetração, temperatura de Fraass, resistência ao envelhecimento, viscosidade cinemática e ductilidade. Adicionalmente, averiguou-se o efeito da adição de ácido polifosfórico (APF) em algumas das formulações de betume preparadas. Parte das formulações foram ainda observadas ao microscópio ótico e caraterizadas por ressonância magnética nuclear de protão e de fósforo. Os resultados obtidos indicam que o resíduo de visbreaker do crude Roncador (RVB Roncador) pode ser utilizado no fabrico de betumes de diferentes grades. As formulações que cumpriram as especificações apresentam, em termos de composição, resíduo asfáltico (RA) + 0,8% APF (betume 10/20), 70% RA + 30% RVB Roncador (betume 35/50), e 60% RA + 40% RVB Roncador + 0,8% APF (betume 50/70). A produção de betumes 160/220 aparenta também ser possível utilizando este resíduo de visbreaker. A atuação do APF, em termos de alteração da penetração, mostrou ser mais notória no resíduo de vácuo (RV) e no RVB Roncador, enquanto que, no tocante à variação da temperatura de amolecimento, mostrou ser mais evidente no RA. A observação de algumas amostras de betume ao microscópio ótico permitiu detetar a existência de material insolúvel nas formulações contendo RVB Roncador. Os resultados mostram também que o APF promove a formação desse material nas formulações contendo resíduo de visbreaker. Adicionalmente, foi verificado que o APF torna os betumes menos suscetíveis ao envelhecimento, sobretudo os que contêm resíduo de visbreaker. Relativamente ao método utilizado para separar o betume nas suas frações SARA (ASTM D 2007-11), constatou-se que fornece resultados pouco fiáveis. Os resultados obtidos por 1H RMN não revelaram diferenças significativas na composição química das amostras de betume analisadas, mas indiciaram que o APF provoca no material a clivagem das ligações entre carbonos α e β, ocorrendo a ligação de hidrogénios e/ou de anéis aromáticos aos carbonos α. O ácido parece ainda provocar alguma condensação aromática no betume. Por fim, as análises de 31P RMN evidenciaram que ocorre reação entre o APF e o betume, e que a adição de RVB ao RA, bem como a utilização de 2% de APF introduzem pequenas alterações nos espetros, corroborando as diferenças observadas nas propriedades macroscópicas das formulações de betume.