Método de teste padrão ASTM D189 para resíduos de carbono Conradson de produtos petrolíferos

A norma "ASTM D189 Método de Teste Padrão para Resíduos de Carbono Conradson de Produtos Petrolíferos", desenvolvida pela Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM), descreve um método de teste para determinar a quantidade de resíduo de carbono remanescente após a evaporação e pirólise de um óleo. Esta norma também visa fornecer alguma indicação das tendências relativas à formação de coque.

Este método de teste é geralmente aplicável a produtos petrolíferos relativamente não voláteis que se decompõem parcialmente durante a destilação à pressão atmosférica. Produtos petrolíferos que contêm componentes formadores de cinzas, conforme determinado pelo Método de Teste Padrão ASTM D482 ou Método IP 4, apresentarão um resíduo de carbono imprecisamente alto com base na quantidade de cinzas formadas.

O termo "resíduo de carbono" é utilizado neste método de teste para se referir ao resíduo carbonáceo formado após a vaporização e pirólise de um produto petrolífero sob as condições especificadas neste método de teste. O resíduo não é inteiramente carbono, mas sim um coque que pode ser posteriormente modificado por pirólise. O termo "resíduo de carbono" é mantido neste método de teste apenas em conformidade com seu uso comum.

Os valores obtidos com este método de ensaio não são numericamente idênticos aos obtidos com o método de ensaio padrão ASTM D524. Correlações aproximadas foram derivadas, mas como o ensaio de resíduos de carbono é aplicável a uma ampla variedade de produtos petrolíferos, elas não se aplicam necessariamente a todos os materiais que podem ser testados.

Os resultados dos testes são equivalentes ao método de teste padrão ASTM D4530.

A presença de nitratos de alquila, como nitrato de amila, nitrato de hexila ou nitrato de octila, no óleo diesel resulta em um valor residual maior do que o observado no combustível virgem, o que pode levar a conclusões errôneas sobre a tendência do combustível a formar coque. A presença de nitratos de alquila no combustível pode ser determinada usando o método de teste padrão ASTM D4046.

O valor do resíduo de carbono do combustível do queimador serve como uma estimativa aproximada da tendência do combustível a formar depósitos em queimadores evaporativos de copo e manga. Da mesma forma, o resíduo de carbono do óleo diesel correlaciona-se aproximadamente com os depósitos na câmara de combustão quando nitratos de alquila não estão presentes (ou, quando presentes, quando o teste é realizado no combustível base sem aditivos).

Anteriormente considerado um indicador da quantidade de depósitos carbonáceos que um óleo de motor formaria na câmara de combustão, o valor de resíduo de carbono de um óleo de motor agora é considerado de importância questionável devido à presença de aditivos em muitos óleos. Por exemplo, um aditivo detergente formador de cinzas pode aumentar o valor de resíduo de carbono de um óleo, mas geralmente reduz sua tendência a formar depósitos.

O valor do resíduo de carbono do gasóleo é útil como guia na produção de gás a partir do gasóleo. Os valores do resíduo de carbono de resíduos de petróleo bruto, cilindros e estoques brilhantes são úteis na produção de lubrificantes.

Em resumo, o resíduo de carbono Conradson é uma medida da quantidade de resíduo carbonáceo remanescente após um produto petrolífero passar por evaporação e decomposição térmica na ausência de ar. É expresso como uma porcentagem em peso da amostra original e é determinado de acordo com a norma ASTM D189. O valor do resíduo de carbono Conradson indica a tendência de um combustível ou óleo formar depósitos de carbono (como coque ou fuligem) quando exposto a altas temperaturas. Um valor mais alto indica uma probabilidade maior de depósitos, que podem levar à obstrução do motor, entupimento dos injetores ou outros problemas operacionais.

Na medição de acordo com a norma ASTM D189, uma amostra pesada do produto petrolífero é colocada em um cadinho. O cadinho é aquecido vigorosamente em um ambiente controlado (geralmente dentro de uma câmara cônica para limitar a exposição ao ar). A amostra sofre vaporização, pirólise e decomposição térmica. O resíduo de carbono remanescente após o teste é pesado. O resultado é relatado como uma porcentagem em massa da amostra original.

Em suma, o resíduo de carbono é um indicador importante da tendência do produto de formar depósitos sob condições de alta temperatura.

A norma ASTM D189 é considerada importante pelos seguintes motivos:

• Indica a tendência de formação de depósitos: ajuda a prever a probabilidade de formação de depósitos de coque ou carbono em motores, queimadores ou outros equipamentos de alta temperatura. Essencial para avaliar combustíveis como diesel, óleos combustíveis e óleos lubrificantes.
• Orienta o controle de qualidade de combustíveis e óleos: usado por refinarias e fabricantes para garantir a consistência e a qualidade do produto. Altos valores de resíduos podem indicar a necessidade de refino ou mistura adicionais.
• Aumenta a vida útil do equipamento: Combustíveis ou óleos com excesso de resíduos de carbono podem causar contaminação, redução da eficiência e danos aos sistemas de combustão. Ajuda a selecionar combustíveis apropriados para sistemas sensíveis.
• Padronização em todo o setor: Proporciona um procedimento de teste uniforme, reconhecido em todos os setores, incluindo petroquímico, automotivo e aeroespacial. Facilita o comércio global e a conformidade por meio da harmonização com outras especificações (por exemplo, ASTM D975 para óleo diesel).
• Referência para métodos de teste alternativos: serve como referência para comparação com outros métodos de resíduos de carbono (por exemplo, resíduos de microcarbono).

Aplicações comuns deste método incluem:

• Testes de combustíveis diesel, óleos combustíveis pesados, lubrificantes e óleos brutos.
• Apoiar a conformidade com as especificações para combustíveis marítimos, combustíveis para turbinas de aviação e lubrificantes industriais.

Em resumo, esta norma desempenha um papel vital na avaliação da estabilidade térmica e da limpeza de produtos petrolíferos, garantindo a confiabilidade operacional e a proteção do sistema de combustível.

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