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Escola de Química da UFRJLABCOM – Laboratório de Combustíveis e Derivados de Petróleo
Qualidade dos Combustíveis no Brasil
Prof Luiz Antonio d’AvilaEscola de Quimica UFRJ
LABCOM
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Escola de Química da UFRJLABCOM – Laboratório de Combustíveis e Derivados de Petróleo
Roteiro
• Qualidade x Especificação
• Monitoramento da Qualidade de Combustíveis
• Qualidade x não conformidades x adulterações
• Dispositivos práticos para análise em campo de:
- Aditivos em gasolina- Gasolinas adulteradas com solventes- Teor de biodiesel em óleo diesel- Etanol adulterado com metanol
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Qualidade
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Escola de Química da UFRJLABCOM – Laboratório de Combustíveis e Derivados de Petróleo
QUALIDADE DE UM PRODUTO
Adequação ao uso
ESPECIFICAÇÃO
É a qualidade mínima necessáriaao bom desempenho do produto,definida através de um conjuntode características e seusrespectivos limites.
O controle de qualidade éfeito por intermédio deanálises e ensaios apropriados
Para garantir a qualidade doproduto e um desempenhosatisfatório a que se destina, e auniformidade de fabricação, sãoestabelecidas as especificações.
A qualidade de um produtopode ser definida emtermos de adequabilidadepara determinadaaplicação.
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• APARÊNCIA
• COMPOSIÇÃO
• VOLATILIDADE
• ESTABILIDADE
• COMBUSTÃO
• CORROSÃO
• FLUIDEZ
• OUTRAS
Cor e aspecto
Etanol, gasolina, S, Pb, Cu, Fe, Na, Cl- SO4
2-, água, sedimentos , benzeno, biodiesel
Curva de destilação, pressão de vapor, resíduo de evaporação
Goma, período de indução, pto
fulgor
Octanagem, no de cetano, cinzas
Corrosividade ao cobre
Massa específica acidez, pH, condutividade elétrica, lubricidade
Viscosidade, pto de entupimento
Características
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OCTANAGEM DA GASOLINA
�Escala para medir qualidade:
Índice de Octanagem
,
0% 50% 100%
0% - Isoctano 100% - Isoctano100% - n-heptano 0% - n-heptano
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MOTOR A GASOLINA: ciclo OTTO
COMBUSTÃO POR CENTELHAMENTOCOMBUSTÃO POR CENTELHAMENTOCOMBUSTÃO POR CENTELHAMENTOCOMBUSTÃO POR CENTELHAMENTO
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1 Admissão
2 Compressão
3 Combustão -expansão
4 Abertura de válvula -exaustão
.
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Desenvolvimento de motores• melhor desempenho
• menor consumo
Meio Ambiente• menor consumo• menos emissões
Capacidade de Produção do Refino(custo para o País)
Combustíveis
Especificações
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PMQC
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PQMC: Objetivos
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Programa de Monitoramento da Qualidade dos Combustíveis
FISCALIZAÇÃO“DIRECIONADA”
MARCAÇÃO DESOLVENTES
INDICADORES GERAIS DA QUALIDADE
DOS COMBUSTÍVEIS
ACOMPANHAMENTONAS USINAS DE ÁLCOOL
COMBUSTÍVEL E DE BIODIESEL
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MODELO PMQC
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PQMC: Instituições contratadas
Fonte:Boletim da Qualidade de Combustíveis Maio 2017 – ANP
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Escola de Química da UFRJLABCOM – Laboratório de Combustíveis e Derivados de Petróleo
BOLETINS DE QUALIDADE
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Qualidade x não conformidades nos combustíveis
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
2000 (...) 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
GasolinaÓleo dieselEtanol
% Não
Conformidades
Fonte: ANP
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Qualidade x não conformidades nos combustíveis
1.9 1.9
1.31.2
1.9 1.8
2.3
2.72.9
2.5
3.12.9
2.5
2.1
1.6 1.61.5
2.1
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
2011 2012 2013 2014 2015 2016
PMQC - Brasil
GasolinaÓleo DieselEtanol
% Não
conformidades
Fonte:
ANP
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Distribuição das Irregularidades das Amostras Coletadas 2016
GASOLINA ETANOL HIDRATADO
ÓLEO DIESELBIODIESEL
Cor/aspecto
2.5%
Destilação
3.7%
Percentual
de etanol
anidro
84,4%
Presença de
marcador
3.1%
Teor de
metanol
4.7%
Enxofre
1.6% Condutivida
de elétrica
10.1%
Massa
específica a
20°C / Teor
Alcoólico
33.5%pH
3.9%
Teor de
etanol
8.2%
Teor de
hidrocarbon
etos
0.6%
Teor de
metanol
43.7%
Enxofre
4.5%
Destilação
1.7% Cor
2,8%Ponto de
fulgor
30.3%
Teor de
biodiesel
55.3%
Massa
específica
a 20°C
2.7%
Aspecto
2.7%
Teor de
água
25.0%
Teor de
éster
75.0%
Fonte: ANP (2016)
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CONFORME CONFORMENÃO ADULTERADO
OK
NÃO ADULTERADONÃO-CONFORME NÃO-CONFORME
ADULTERADO
ADULTERADO
� Evasão fiscal� Concorrência desleal
� Evasão fiscal� Concorrência desleal
� Dano veículo/meio ambiente
� Dano veículo/meio ambiente
Adulteração e Não-conformidade
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Gasolina Comum – é a gasolina produzida pelas refinarias de petróleo e entregue diretamente aos distribuidores.
Gasolina Premium – é uma gasolina que apresenta uma formulação especial. Ela é obtida a partir de naftas de elevada octanagem que fornece ao produto maior resistência à detonação do que aquela fornecida pela gasolina comum.
Gasolina Aditivada – Gasolina comum com aditivos, como detergentes e dispersantes. Esse combustível minimiza a formação de depósitos nos bicos injetores e válvulas.
Gasolina
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Tipo A Tipo C
Aditivada
27 ± 1% EAC 27 ± 1% EAC (Distribuidores)
Gasolina Comum Gasolina Premium
Tipo C Tipo A
Aditivada
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�Gasolina com teor alcoólico acima doespecificado pelo governo federal
�Gasolina misturada com solvente
�Gasolina misturada com óleo diesel
� Gasolina comum vendido como se fosseaditivado
Adulterações
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Dispositivo Prático para a Identificação de Aditivos em
Gasolinas
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Dispositivo Prático para a Identificação de Aditivos em Gasolinas
Tipos de Aditivos
Vantagens
� Simples, barato e rápido
� Executável em campo
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Resultados Com o Dispositivo para a Identificação de Aditivos em Gasolinas e Óleos Lubrificantes
Análise de Aditivos Detergentes e Dispersantes em Gasolinas Aditivadas
WO2014075158 - METHOD FOR DETECTING BASIC ADDITIVES IN FUELS ANDLUBRICATION OILS, AND KIT FOR CARRYING OUT THE METHOD, D’Avila, LuizAntonio; Gimenes de Souza, Cristiane; Da Silva Chaar, Jamal; 2012 , em WIPO, 2014
Pedido de Patente
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Dispositivo para Detecção de Gasolinas Adulteradas com Solventes
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Ilustração fotográfica do processo
1. Adição de quantidades idênticas do polímero ( dentre 03 possíveis) em dois recipientes
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Ilustração fotográfica do processo
2. Adição de gasolinas conforme e adulterada em cadarecipiente ( 10 ml cada) contendo o polímero
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Após cerca de 1 minuto a gasolina conforme dissolvecompletamente o polímero enquanto que a gasolinaadulterada não consegue dissolvê-lo tão rapidamente,indicando a adulteração por solventes
Ilustração fotográfica do processo
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35
Dispositivo para Detecção de Gasolinas Adulteradas
99,6% de acertoconsiderando todas asgasolinas testadas.
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CONCLUSÃO• O sistema é inovador, de fácil execução, baixo custo, simples efuncional, para detecção de gasolinas adulteradas e funciona de formaseletiva e eficaz.
• Foram testadas gasolinas de todas as regiões do Rio de Janeiro,algumas amostras do Estado de São Paulo e amostras do Estado doParaná, com resultados satisfatórios em todas as regiões, mostrandosua aplicabilidade em diferentes matrizes de gasolina.
• Das 263 gasolinas testadas 100 % das conformes foram identificadase 77 das adulteradas de um total de 78, representando um índice deacerto de 99.6 %
PI1103900-0 - DISPOSITIVO E MÉTODO PARA DETECTAR ADULTERAÇÃO DE GASOLINA - De Oliveira Carvalho, Leonardo; Maia Magioli, Decio; Roquete Lopreato, Luiz Guilherme; d’Avila, Luiz Antonio ; Gimenes de Souza, Cristiane - 2011
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Contribui para a elevação da octanagem, melhora a
combustão, diminuindo as emissões.
TEOR DE ÁLCOOL
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Óleo DieselI - Óleo diesel A: combustível produzido por processos de refino de petróleo eprocessamento de gás natural destinado a veículos dotados de motores do cicloDiesel, de uso rodoviário, sem adição de biodiesel.
II - Óleo diesel B: combustível produzido por processos de refino de petróleo e processamento de gás natural destinado a veículos dotados de motores do ciclo Diesel, de uso rodoviário, com adição de biodiesel no teor estabelecido pela legislação vigente.
Os óleos diesel A e B deverão apresentar as seguintes nomenclaturas, conforme o teor máximo de enxofre:
a) Óleo diesel A S10 e B S10: combustíveis com teor de enxofre, máximo, de 10 mg/kg.b) Óleo diesel A S500 e B S500: combustíveis com teor de enxofre, máximo, de 500 mg/kg.
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A espectroscopia no infravermelho se baseia no fato de que as ligaçõesquímicas das substâncias possuem frequências de vibração específicas,as quais correspondem a níveis de energia da molécula (chamados nessecaso de níveis vibracionais).
Teor de Biodiesel em óleo Diesel
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Teor de Biodiesel
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Teor de Biodiesel
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Determinação do teor do biodiesel no óleo diesel em campo
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Etanol CombustívelEAC – Destinado ao distribuidor para compor mistura com gasolina A na formulação da gasolina C, em proporção definida por legislação aplicável;
EHC – Destinado à venda no posto revendedor para o consumidor final, conforme especificação.
ADIÇÃO DE CORANTE!
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Etanol adulterado com metanol
Adulteração
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Teor de Metanol
Determinar o teor de metanol em etanol
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Determinação da adulteração de etanol com metanol em campo
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ObrigadoProf. Luiz Antonio d'Avila D. Sc.
Escola de Química UFRJCoordenador LABCOM - Lab. Combustíveis e Derivados de Petróleo
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