O petróleo é uma das principais fontes de energia e também de poluição no mundo atual. Novas tecnologias na indústria petroquímica visam diminuir a energia gasta no processamento e a redução dos produtos poluidores. Compostos de enxofre e nitrogênio geram problemas ambientais, sendo os mais relevantes, a poluição da atmosfera que afeta a saúde da população diretamente. A tecnologia nuclear tem sido usada na proteção ambiental através da remoção de poluentes pela reação com radicais livres produzidos pela ação da radiação nas moléculas de água. O objetivo desse trabalho é a avaliação do efeito da radiação ionizante no petróleo e no diesel, principalmente, nos hidrocarbonetos, nos compostos orgânicos sulfurados e nos nitrogenados. Para tanto estudou-se a molécula modelo de enxofre, benzotiofeno, e amostras de diesel e de petróleo bruto. As amostras foram irradiadas na fonte de Co-60 do tipo Gammacell. A concentração total de enxofre nas amostras foi determinada por fluorescência de raios x e os compostos orgânicos foram determinados por cromatografia gasosa acoplada ao espectrômetro de massas,GC-MS. O estudo com a molécula modelo demonstrou que cerca de 95% foi degradado com uma dose absorvida de 20 kGy. Os resultados obtidos na análise dos hidrocarbonetos demonstram que estes foram craqueados quando irradiados com a dose de 15 kGy, entretanto observouse a polimerização e a baixa eficiência no craqueamento em doses maiores. Observou-se eficiência na redução da maioria dos compostos de enxofre do petróleo e diesel. Considerando as doses estudadas as que apresentaram melhor eficiência foram as de 15 kGy e 30 kGy. Na amostra de diesel as maiores variações nos compostos orgânicos foi observada com doses absorvidas de 30 kGy e 50 kGy. No petróleo, após a destilação e separação cromatográfica de coluna aberta utilizando cloreto de paládio como fase estacionaria, observou-se a separação preferencial de compostos orgânicos sulfurados. / Petroleum is the most important energy and pollution source in the world, nowadays. New technologies in petrochemical industry aim to minimize energy spending at the process and to reduce pollution products. Sulfur and nitrogen compounds generate environmental problems; the most relevant is air pollution that affects the population health directly. The nuclear technology has been used in environmental protection through pollutants removal by free radicals produced at action of the radiation in water molecule. The objective of this study is to evaluate the radiation effects on oil and diesel, mainly in the hydrocarbons, organic sulfur, and nitrogen compounds. It was studied a molecule model of sulfur, named benzothiophene, diesel and crude oil samples. The samples were irradiated using a Co-60 source, Gammacell type. The total sulfur concentration in the samples was determined by X-ray fluorescence spectrometry, and organic compounds were analyzed by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS). The study of molecular model showed that 95% was degraded at 20 kGy dose rate. Irradiation at 15 kGy of absorbed dose showed some cracking in petrol hydrocarbons, however with higher doses it was observed polymerization and low efficiency of cracking. It was observed that the sulfur compounds from diesel and petroleum was efficiently reduced. The applied doses of 15 kGy and 30 kGy were the most efficient on desulfurization of petroleum, and for diesel the highest variation was observed with 30 kGy and 50 kGy of absorbed dose. The distillation and chromatographic separation using an open column with palladium chloride as stationary phase showed a preferential separation of organic sulfur compounds in petroleum.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-06102014-142455 |
| Date | 07 August 2014 |
| Creators | Andrade, Luana dos Santos |
| Contributors | Duarte, Celina Lopes |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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