Caracterização Físico-Química e Estudo Cinético-Termodinâmico da Degradação Térmica de Petróleos com Diferentes Graus API
petróleo; grau API; composição SARA; termogravimetria; estabilidade coloidal; energia de ativação; parâmetros termodinâmicos
O petróleo continua sendo a principal fonte de energia primária do mundo e a matéria-prima mais importante para a produção de combustíveis e derivados petroquímicos. Este trabalho teve como objetivo, avaliar as propriedades físicoquímicas de petróleos com diferentes graus API provenientes da Bacia Potiguar (RN), estabelecendo correlações entre composição química, comportamento termogravimétrico, estabilidade coloidal e propriedades cinéticas e termodinâmicas dos processos de volatilização e craqueamento térmico. Foram estudadas três amostras de petróleo classificadas como leve (32,7 °API), médio (25,2 °API) e pesado (15,4 °API). As amostras foram caracterizadas quanto à densidade relativa, viscosidade cinemática, composição SARA, teor de enxofre total, teor de nitrogênio e Número de Acidez Total. A estabilidade coloidal foi avaliada por meio dos índices Colloidal Instability Index (CII) e Colloidal Stability Index (CSI). Os resultados demonstraram forte influência do grau API sobre todas as propriedades avaliadas. Os índices coloidais evidenciaram aumento progressivo da instabilidade potencial com a redução do grau API. A estimativa dos parâmetros cinéticos indicou energias de ativação entre aproximadamente 65 e 81 kJ mol⁻¹ para a etapa de volatilização e entre 98 e 101 kJ mol⁻¹ para o craqueamento térmico, evidenciando que a decomposição química das frações pesadas requer maior aporte energético que a simples evaporação das frações leves. Os parâmetros termodinâmicos apresentaram valores positivos de entalpia de ativação (ΔH), energias livres de Gibbs (ΔG) superiores a 140 kJ mol⁻¹ e entropias de ativação negativas, indicando formação de estados de transição mais organizados durante a decomposição térmica e confirmando que os processos não são espontâneos, dependendo do fornecimento contínuo de energia.