Óleo Diesel
Conceitos
Gerais
Em
busca de uma alternativa ao motor Ciclo OTTO, Rudolf Diesel em 1982 recebia sua
patente para o motor de compressão. Que a principio funciona a carvão em pó.
Diesel reconhecendo a vantagem do derivado de
petróleo em comparação ao carvão em pó, fez alterações técnicos em seu projeto
e começou usar o óleo com combustível.
Hoje tanto o óleo como o motor recebe o nome
de Diesel (Alexandre Szklo / Vctor Cohen Uller, Fundamentos do
Refino de Petróleo, 2008).
Características
Gerais
O petróleo é um hidrocarboneto, que são
compostos orgânicos formados por carbono e hidrogênio.
De acordo com seu arranjo molecular são
classificados como hidrocarbonetos saturados (parafínicos), insaturados
(olefinas) e aromáticos.
Os saturados são divididos em parafínicos
normais, ramificados e cíclicos(Naftênico).
A melhor corrente de hidrocarboneto para
produção de óleo diesel e a parafina normal. Isso porque esta corrente
apresenta a menor capacidade de sofrer combustão por pressão ( o que é medido
pelo seu número de cetanas).
A tabela 1 apresenta as principais
características das famílias dos hidrocarbonetos normalmente encontrados no
petróleo.
Tabela
1 – Características dos hidrocarbonetos
|
|
Parafina Normal
|
Parafina Ramificada
|
Oleofina
|
Naftênico
|
Aromático
|
|
Densidade
|
Baixa
|
Baixa
|
Baixa
|
Média
|
Alta
|
|
Gasolina
|
Ruim
|
Boa
|
Boa
|
Média
|
Muito boa
|
|
Diesel
|
Bom
|
Médio
|
Médio
|
Médio
|
Ruim
|
|
Lubrificantes
|
Ótimo
|
Bom
|
Médio
|
Médio
|
Ruim
|
|
Resistente à
Oxidação
|
Boa
|
Boa
|
Boa
|
Boa
|
Má
|
Fonte: José Eduardo Thomas, Fundamentos de
Engenharia de Petróleo, Cap 1, Pg 8.
A primeira etapa que passa o óleo cru no
processo de refino, para obtenção do Diesel acontece na Destilação atmosférica.
A destilação é um processo que separa os
compostos químicos. A composição química do diesel esta entre C10 a
C22, estes composto podem ser parafínicos, naftênicos ou aromático.
E sua faixa de destilação vai de 235 a 3050C.
A tabela 2 apresenta as principais frações de
corte, composição química e seus usos.
Tabela 2 – Frações típicas do petróleo.
|
Fração
|
Temperatura de ebulição (0C)
|
Composição aproximada
|
Usos
|
|
Gás residencial
Gás liquefeito de petróleo - GLP
|
----
Até 40
|
C1 -
C2
C3 – C4
|
Gás combustível.
Gás combustível engarrafado, uso
doméstico e industrial
|
|
Gasolina
|
40 - 175
|
C5 – C10
|
Combustível de automóveis, solventes
|
|
Querosene
|
175 - 235
|
C11 – C12
|
Iluminação, combustível de aviões
a jato.
|
|
Gasóleo Leve
|
235 – 305
|
C18 – C25
|
Diesel, fornos
|
|
Gasóleo Pesado
|
305 – 400
|
C18 – C25
|
Combustível, matéria-prima para lubrificantes
|
|
Lubrificantes
|
400 – 510
|
C26 – C38
|
Óleos Lubrificantes
|
|
Resíduo
|
Acima de 510
|
C 38 +
|
Asfalto, piche,
impermeabilizantes.
|
Fonte: José Eduardo Thomas, Fundamentos de
Engenharia de Petróleo, 2004, Cap1, Pg 5.
Como vimos na tabela a cima, a fração,
temperatura de ebulição e composição aproximada, que se encaixa para o uso do
diesel ainda não é o combustível em si, mas sim matéria prima para sua
produção.
Por não ter as propriedades técnicas que a
Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) determina. (José
Eduardo Thomas, Fundamentos de Engenharia De Petróleo, 2004).
Pool
Para que uma refinaria produza diesel, é
necessário ter um pool, isso que dizer uma cesta de derivado que será usado na
produção do combustível.
Dependendo do esquema da refinaria
(hydroskimming, Crackin, Coking/Hydrocracking, Hycon), o pool pode vim de
processos distintos.
Processos de Separação
·
Destilação Atmosférica.
·
Destilação a Vácuo
Processos de Conversão
·
Craqueamento FCC
·
Craqueamento RFCC
·
Fexi-Coqueamento
·
Hidrocraqueamento
·
Termo-craqueamento
·
Visco-Redução
Quando a produção é direcionada para uma
grande quantidade e baixa qualidade o Pool do óleo diesel vem de Destilação
Atmosférica, Hidrocraqueamento (HCC), Hidrotratamento (HDT), Craqueamento
Catalítico em leito fluidizado (FCC) e uma fração de querosene.
Quando a produção é direcionada para um
diesel de boa qualidade o pool vem de HCC, HDT e querosene hidrotratada (HDTQ).
Características
especificas do diesel
·
Temperatura de ebulição e perfil de
destilação
·
Viscosidade
·
Temperatura de fusão
·
Instabilidade
·
Poder calorífico
·
Temperatura de ignição.
A menor temperatura que um combustível entra
em combustão sem ter a necessidade de uma fonte de calor.
·
Ponto de Fluidez
Temperatura onde o diesel deixa de escoar + 30
C.
·
Ponto de entupimento de filtro a frio.
Temperatura no qual os cristais precipitados
causam o entupimento do filtro interrompendo o fluxo.
·
Números de cetanas (NC)
O número de cetanas, expressa a facilidade do
diesel para entra em ignição. Quanto maior o número de cetanas mais rápido o
combustível entrara em combustão.
O diesel devera inflamar quanto entra em
contato com o ar aquecido. Esse requisito técnico é importante para assegurar o
arranque do motor e ter uma combustão mais completa. Por outro lado um
combustível de baixo NC resiste a autodetonação e tem grande atraso para
ignição.
O diesel deve ter NC entre 30 e 60 cetanas e
o mais eficiente esta entre 45 e 50 cetanas.
Abaixo de 30 tem dificuldade do arranque do
motor e inflamabilidade e produz uma grande quantidade de fumaça. E acima de 60
o combustível entra em inflamação antes do tempo diminuindo a potência e
comprometendo os componentes mecânicos.
Dois compostos químicos definem o padrão do
NC.
1-metil-naftaleno (ou alfa-metil-naftaleno)
conferindo o NC igual a zero (O). Por ser tóxico foi substituído pelo
Heptametilnonano que assume valor 15 para o número. N-hexadecano (cetana),
confere o NC é igual a 100.
·
Partida
Quando se da a partida a compressão do
combustível é a única fonte de calor para que o diesel alcance sua temperatura
de ignição (cerca de 4000 C).
Se a temperatura ambiente estiver no ponto de
fluidez, haverá a dificuldade do motor partir, nesse caso o motor estará
recebendo calor da compressão, retardando o tempo em que o combustível atingirá
o ponto de ignição. Nessa situação para que isso não acontece o NC mínimo
devera estar entre 40, em motores modernos.
·
Operações a baixas temperaturas
A dificuldade no arranque no motor em baixas
temperaturas se da pela grande quantidade de composto parafínicos que o diesel
tem. Nas refinarias o pool do diesel tem que ser mudado para responder esse
problema.
Ø Reduzindo
o uso de hidrocarbonetos parafínicos
Ø Reduzindo
a temperatura de corte do diesel( isto excluirá os componentes parafínicos de
alto peso molecular propensos a formar ceras)
Ø Diluindo
o combustível com um outro com menor conteúdo de cera ( por exemplo,
querosene).
Ø Adicionando
aditivos para operação do diesel a reduzidas temperaturas.
(Alexandre
Szklo / Vctor Cohen Uller, Fundamentos do Refino de Petróleo, 2008 Cap 5).
Resolução da ANP N0 65
A
resolução da ANP N0 65 De 9.12.201, tem o objetivo de regulamentar
as especificações dos óleos diesel de uso rodoviário, com base no regulamento
técnico ANP N0 8/ 2011, em todo território nacional.
O
óleo diesel e classificado em tipo A e tipo B.
Tipo
A, óleo diesel destinado a veículos dotados de motores do ciclo diesel, de uso
rodoviário sem a adição de biodiesel.
Tipo
B óleo diesel adicionado de biodiesel no teor estabelecido pela legislação
vigente.
Os
óleos são:
1
– Óleo diesel A S10 e B S10 combustíveis com teor de enxofre, máximo de 10
mg/Kg
1
– Óleo diesel A S50 e B S50 combustíveis com teor de enxofre, máximo de 50
mg/Kg
1
– Óleo diesel A S500 e B S500 combustíveis com teor de enxofre, máximo de 500
mg/Kg
1
– Óleo diesel A S1800 e B S1800 combustíveis com teor de enxofre, máximo de 1800
mg/Kg
Regulamento
Técnico ANP N0 8/2011
Este regulamento aplica-se ao óleo A e B,
para comercialização em todos o território nacional.
As normas aplicadas será realizada mediante o
emprego de normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), da ASTM
internacional, do Comitté Européen de Normalisation (CEN) ou Internacional
Organization for Standardization (ISSO).
A tabela 3 Apresenta especificação técnica
com método e título. A tabela completa encontra-se na referida resolução.
|
MÉTODO
|
TÍTULO
|
|
NBR 7148
|
Petróleo e produtos de petróleo -
Determinação da massa específica, densidade relativa e ºAPI - Método do
densímetro
|
|
NBR 7974
|
Produtos de petróleo - Determinação do ponto
de fulgor pelo vaso fechado Tag
|
|
NBR 9619
|
Produtos de petróleo - Destilação à pressão
atmosférica
|
|
NBR 9842
|
Produtos de petróleo - Determinação do teor
de cinzas
|
|
NBR 10441
|
Produtos de petróleo - Líquidos transparentes
e opacos - Determinação da viscosidade cinemática e cálculo da viscosidade
dinâmica
|
|
NBR 15568
|
Biodiesel - Determinação do teor de biodiesel em óleo diesel por
espectroscopia na região do infravermelho médio
|
Fonte: (ANP Resolução N0 65, De
9.12.2011 Anexo 2)
Tabela 4 mostra a especificações do óleo
diesel de uso rodoviário.
|
CARACTERÍSTICA (1)
|
UNIDADE
|
LIMITE
|
MÉTODO
|
||||
|
TIPO A e B
|
ABNT NBR
|
ASTM/EN
|
|||||
|
S10
|
S50 (2)
|
S500
|
S1800 (3)
|
||||
|
Aspecto
|
-
|
Límpido e isento de
impurezas
|
14954
|
D4176
|
|||
|
Cor
|
-
|
(4)
|
(5)(6)
|
||||
|
Cor ASTM, máx.
|
-
|
3,0 (7)
|
14483
|
D1500
D6045
|
|||
|
Teor de biodiesel
(8)
|
% volume
|
(9)
|
15568
|
EN 14078
|
|||
|
Enxofre total, máx.
|
mg/kg
|
10
|
50
|
-
|
-
|
-
|
D2622
D5453
D7039
D7212 (10)
D7220 (10)
|
|
-
|
-
|
500
|
1800
|
14533
|
D2622
D4294
D5453
|
||
|
Massa específica a
20ºC
|
kg/m³
|
820 a 850 (11)
|
820 a 865
|
820 a 880
|
7148
14065
|
D1298
D4052
|
|
|
Ponto de fulgor,
mín.
|
ºC
|
38,0
|
7974
14598
-
|
D56
D93
D3828
|
|||
|
Viscosidade a 40ºC
|
mm²/s
|
2,0 a 4,5
|
2,0 a 5,0
|
10441
|
D445
|
||
|
Destilação
|
|||||||
|
10% vol.,
recuperados
|
ºC
|
180,0 (mín.)
|
Anotar
|
9619
|
D86
|
||
|
50% vol.,
recuperados
|
245,0 a 295,0
|
245,0 a 310,0
|
|||||
|
85% vol.,
recuperados, máx.
|
-
|
-
|
360,0
|
370,0
|
|||
|
90% vol.,
recuperados
|
-
|
360,0
(máx.)
|
Anotar
|
Anotar
|
|||
|
95% vol.,
recuperados, máx
|
370,0
|
-
|
|||||
|
Ponto de entupimento
de filtro a frio, máx.
|
ºC
|
(12)
|
14747
|
D6371
|
|||
|
Número de cetano,
mín. ou Número de cetano derivado (NCD), mín.
|
-
|
48
|
46
|
42 (13)
|
-
-
-
|
D613
D6890
D7170
|
|
|
Resíduo de carbono
Ramsbottom no resíduo dos 10% finais da destilação, máx.
|
% massa
|
0,25
|
14318
|
D524
|
|||
|
Cinzas, máx.
|
% massa
|
0,010
|
9842
|
D482
|
|||
|
Corrosividade ao
cobre, 3h a 50ºC, máx
|
-
|
1
|
14359
|
D130
|
|||
|
Água (14)
|
mg/kg
|
200 (máx.)
|
Anotar
|
-
|
-
|
D6304
EN ISO 12937
|
|
|
Contaminação total
(14)
|
mg/kg
|
24 (máx.)
|
Anotar
|
-
|
-
|
-
|
EN 12662
|
|
Água e sedimentos,
máx. (15)
|
% volume
|
0,05
|
-
|
D2709
|
|||
|
Hidrocarbonetos
policíclicos aromáticos (16)
|
% massa
|
11 (máx.)
|
Anotar
|
-
|
-
|
-
|
D5186
D6591 (17)
EN 12916 (17)
|
|
Estabilidade à
oxidação (16)
|
mg/100mL
|
2,5 (máx.)
|
Anotar
|
-
|
-
|
-
|
D2274 (18)
D5304
|
|
Índice de
neutralização
|
mg KOH/g
|
Anotar
|
-
|
-
|
14248
|
D974
|
|
|
Lubricidade, máx.
|
µm
|
(19)
|
-
|
-
|
D 6079
ISO 12156
|
||
|
Condutividade
elétrica, mín. (20)
|
pS/m
|
25
|
-
|
-
|
-
-
|
D2624
D4308
|
|
Fonte: (ANP Resolução N0 65, De
9.12.2011 Anexo 2)
O óleo Diesel é o derivado de petróleo mais
consumido no Brasil nas áreas, industrial, construção civil, naval, agrícola e
principalmente na área rodoviária.
A Petrobras produz três tipos de óleo diesel
automotivo que são:
·
Diesel S 1800
·
Diesel S 500
·
Diesel S 50
Diesel
comum:
Os Óleos Diesel rodoviários S-1800 e
S-500 são assim chamados por conter respectivamente 1800 e 500mg/kg ou ppm
(partes por milhão) de teor máximo de enxofre e atende aos motores diesel
fabricados antes de 1° de janeiro de 2012
Diesel
de Inverno
Em 2004 começa ser comercializado nos estados
do sul do país, entre os meses de maio e setembro.
O Diesel Inverno foi desenvolvido com
tecnologia de ponta da Petrobras para atender aos veículos e equipamentos que
operam em temperaturas abaixo de zero grau.
A formulação especial do Diesel Inverno
proporciona partidas rápidas e dispensa o uso de outros aditivos ou misturas
que comprometam o bom funcionamento do motor
Extra
Diesel
Extra Diesel possui um exclusivo pacote de
aditivos (detergente, antiespumante e anticorrosivo e emulsificante) que
melhora o desempenho e reduz os custos de manutenção.
Cada aditivo age de forma específica:
·
O
aditivo detergente remove depósitos no sistema de alimentação de combustível e
dos bicos injetores
·
O
aditivo antiespumante reduz a formação de espuma durante o enchimento e permite
o abastecimento em menor tempo,
·
O
aditivo anticorrosivo e emulsificante diminui os níveis de corrosão nos tanques
e linhas de combustível.
A utilização contínua do Extra Diesel permite
uma mistura mais homogênea do combustível com o ar, o que melhora o rendimento
do motor, evita o desperdício de óleo diesel e, ainda, reduz as emissões.
Diesel Podium
Para garantir o melhor desempenho do
motor, reduzir e o tempo de retomada de velocidade.
Este óleo diesel é formado por
correntes de petróleos especiais e tem aditivos exclusivos, que mantêm limpo o
sistema de injeção e reduz a formação de espuma, quando você completa o tanque
de combustível.
Outra vantagem do Diesel Podium é que,
por ser o único com duplo sistema de filtragem nos postos de serviço, ele
remove as partículas sólidas e a água na hora do abastecimento.
Diesel
S 50
A Petrobras produz e comercializa
diesel S50 desde 2009 já é fornecido para as frotas
de ônibus urbanos das principais regiões metropolitanas, a partir 1º de
janeiro de 2012 o Diesel S-50 encontra-se em postos por todo país para
abastecer a nova frota de veículos leves e pesados a que atendem aos limites de
emissões.
O
Diesel S-50 é adequado para os novos motores a diesel fabricados a partir de
2012, reduzindo a emissão em até 80%. Com o número mínimo de cetano 46 (medida
de qualidade da combustão a diesel).
O ferecendo
o seu uso a qualquer veículo, inclusive os fabricados antes de 2012, com as
seguintes vantagens, redução das emissões de material
particulado, menor desgaste dos anéis e cilindros, com aumento da vida útil, e
menor deterioração do óleo lubrificante.
A principal mudança vem em contribuição para uma melhor qualidade
do ar, pois a dispersão de enxofre na atmosfera contribui para a formação de
chuva acida. O diesel vendido nos grandes centros urbanos é o S500, de 500 ppm
de enxofre e, no interior do país, o S1.800.
A partir de 2012, serão abastecidos com o S50, de 50 ppm de
enxofre. A partir de 2013, o S50 será substituído pelo S10.
O abastecimento em motores a diesel produzido a partir de 2012,
com diesel S500 e S 1800 é prejudicial para o conjunto mecânico do motor,
provoca o aumento das emissões, entupimento do catalisador e filtro, formação
de depósitos, carbonização do motor, aumento do consumo de combustível, redução
da vida útil do veículo,entre outros problemas.
ARLA 32
O arla 32 é um complemento ao sistema para a diminuição para o gás
óxido de nitrogênio.
É um reagente líquido, à base de ureia, específico para aplicação
veicular, injetado no escapamento por um sistema de dosagem, necessário nos
veículos com a tecnologia SCR. No catalisador, ocorre reação química que
transforma o óxido de nitrogênio (NOx) em nitrogênio e vapor d’água, reduzindo
os níveis de emissões em até 98%.
O arla 32 não é misturado ao diesel, tem um reservatório próprio,
separado e devidamente identificado. O consumo é de aproximadamente 5% do
diesel, em geral o tanque deve ser suficiente para 3 ou 4 tanques de diesel.
O arla não tem cheiro, não
irrita a pele, não é explosivo e nem poluente. Só não deve ser armazenado em
recipientes metálicos, que podem enferrujar.
O veiculo abastecido com arla, em sua falta o
motor funcionara, mas perdera de 25% a 40% do seu torque até que o tanque seja
abastecido.
Fonte: (WWW.petrobras.com.br/Proconve)
