Dissertação
Desenvolvimento de sequestrante à base de ureia para dessulfurização de petróleo
Development of urea based scavenger for oil desulfurization
Registro en:
SANTOS, Isis Gardênia Alves. Desenvolvimento de sequestrante à base de ureia para dessulfurização de petróleo. 2022. 91 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2022.
Autor
Santos, Isis Gardênia Alves
Institución
Resumen
The presence of sulfur compounds in crude oils is undesirable because, besides
increasing the toxicity and impairing the quality of refined products, it generates
combustion byproducts that impact the environment and are related to
operational corrosion problems. To minimize these impacts, the removal of these
compounds from crude oil can be accomplished by employing substances
defined as scavengers. The objective of this work was to develop a sulfur
compound scavengers for oil desulfurization, using urea as a basic species. The
potential for reducing total sulfur content was performed from comparative tests
of crude oil in contact and under stirring with aqueous urea solution and aqueous
solution of β-D-glycosyl urea, synthesized and characterized in this work. A
commercial MEA Triazine-based sequestrant was employed in comparing the
desulfurization potential against the proposed sequestrants. Sulfur contents were
determined by EDX, and suggest that urea in solution has sulfur compound
removal potential of 209.59 mg g-1 urea. In equimolar relationship with the total
sulfur present in the oil, β-D-glucosylurea has efficiency of 28.24 mg g-1
. The
scavengers MEA Triazine had a lower efficiency of 8.40 mg g-1
. Molecular
characterizations were performed by APPI(+)-FT Orbitrap MS of the crude oil
before and after desulfurization to evaluate the effect of the treatment on chemical
classes of sulfur-containing compounds. The crude oil desulfurized with urea
showed the greatest reduction in the percentage of S1 and O3S1 class molecules.
These results showed the possibility of reintroducing urea as a scavengers agent
for sulfur compounds, adding value to a byproduct of the refining industry of low
value and presenting an unprecedented application, with the potential to reduce
the overall costs of the desulfurization process of the production units. A presença de compostos sulfurados em óleos brutos é indesejável, pois, além
de elevar a toxidade e prejudicar a qualidade dos produtos refinados, gera
subprodutos na combustão que impactam o ambiente e estão relacionados a
problemas operacionais de corrosão. Para minimizar estes impactos, a remoção
destes compostos do petróleo pode ser realizada empregando substâncias
definidas como sequestrantes. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um
sequestrante de compostos de enxofre para dessulfurização do petróleo,
utilizando ureia como espécie básica. O potencial de redução do teor total de
enxofre foi realizado a partir de ensaios comparativos do óleo bruto em contato
e sob agitação com solução aquosa de ureia e solução aquosa de β-D-glicosil
ureia, sintetizado e caracterizado neste trabalho. Um sequestrante comercial à
base de MEA Triazina foi empregado na comparação do potencial de
dessulfurização em relação aos sequestrantes propostos. Os teores de enxofre
foram determinados por EDX, e sugerem que a ureia em solução tem potencial
de remoção de compostos de enxofre de 209,59 mg g
–1 de ureia. Em relação
equimolar com o total de enxofre presente no óleo, a β-D-glicosil-ureia possui
eficiência de 28,24 mg g–1
. O sequestrante MEA Triazina apresentou eficiência
menor de 8,40 mg g–1
. Foi realizada as caracterizações moleculares por APPI(+)-
FT Orbitrap MS do óleo bruto, antes e após a dessulfurização, para avaliar o
efeito do tratamento sobre as classes químicas de compostos contendo enxofre.
O óleo bruto dessulfurizado com ureia foi o que apresentou maior redução no
percentual de moléculas das classes S1 e O3S1. Estes resultados mostraram a
possibilidade da reintrodução da ureia como agente sequestrante de compostos
de enxofre, agregando valor a um subproduto da indústria de refino de baixo
valor e apresentando uma aplicação inédita, com potencial de diminuir os custos
globais do processo de dessulfurização das unidades produtoras. São Cristóvão