O que é Óleo Diesel
 
 
        O óleo diesel é um combustível derivado do petróleo sendo constituído basicamente por hidrocarbonetos (compostos orgânicos que contém átomos de carbono de hidrogênio). Alguns compostos presentes no diesel, além de apresentar carbono e hidrogênio, apresentam também enxofre e nitrogênio.
        Produzido a partir da refinação do petróleo, o óleo diesel é formulado através da mistura de diversas correntes como querosene, gasóleos, nafta pesada, diesel leve, diesel pesado, etc., provenientes das diversas etapas de processamento do óleo bruto.
        As proporções destes componentes no óleo diesel são aquelas que permitem enquadrar, o produto final, dentro das especificações previamente definidas e que são necessárias para permitir um bom desempenho do produto, além de minimizar o desgaste nos motores e componentes e manter a emissão de desgaste e nos motores e componentes e manter a emissão de poluentes, gerados na queima do produto, em níveis aceitáveis.


Tipos de Óleo Diesel
        Conforme determinação do DNC, a PETROBRAS coloca à disposição do mercado três tipos de Óleo Diesel, a saber:
    TIPO A – Diesel automotivo, utilizado em motores diesel e instalações de aquecimento de pequeno porte.
    TIPO B – Diesel metropolitano. É também utilizado para aplicação automotiva. Difere do diesel Tipo A por possuir no máximo 0,5 % de enxofre e por somente ser comercializado para uso nas regiões metropolitanas das seguintes capitais: Porto Alegre, Curitiba, São Paulo, Rio de Janeiro, Belo Horizonte, Salvador, Recife, Fortaleza e Aracaju.
    TIPO D – Diesel marítimo. É produzido especialmente para utilização em motores de embarcação marítimas. Difere do diesel Tipo A por Ter especificado o seu ponto de fulgor em, no mínimo, 60 oC. Este diesel não é produzido pela REGAP.
 
Óleo Diesel Aditivo
        Parte do óleo diesel (normalmente diesel dos tipos A ou B), após sair da refinaria, recebe, nas distribuidoras, uma aditivação que visa conferir ao produto melhores características de desempenho. Normalmente esses aditivos apresentam propriedades desemulsificante, anti-espuma, detergente, dispersante e de inibidor de corrosão.
        Com essas características pretende-se evitar que o diesel forme emulsão com a água, dificultando sua separação do produto e impedindo a sua drenagem. Pretende-se, também, permitir o rápido e completo enchimento dos tanques dos veículos (o que antes era prejudicado pela geração de espuma), manter limpos o sistema de combustível e a câmara de combustão, aumentando a vida útil do motor, minimizando a emissão de poluentes e otimizando o rendimento do combustível.
Testes da Especificação e seus Significados

        A seguir apresentamos os testes previstos na especificação do óleo diesel, assim como os seus respectivos significados e sua influencia no funcionamento dos motores.

Aspectos
É uma indicação visual da qualidade e de possível contaminação do produto. O diesel deve apresentar-se límpido e isento de materiais em suspensão que, quando presentes, podem reduzir a vida útil dos filtros do equipamento. O teste é feito observando-se, contra a luz natural, uma amostra de 0,9 litros do produto contido em recipiente de vidro transparente e com capacidade total de 1 litro.

Cor ASTM
        É uma avaliação da cor característica do produto. Alterações na mesma pode ser indicativo de problemas no processo produtivo, contaminação ou degradação do diesel (o que ocorre quando o mesmo é estocado por períodos longos ou quando fica exposto a temperaturas acima do ambiente). O teste é feito comparando sua cor com discos coloridos que apresentam uma faixa de valores de 0,5 a 0,8. Nesse ensaio utiliza-se uma fonte de luz padrão que compõe uma aparelhagem específica para esta avaliação. Na expressão do resultado desse teste, a letra L colocada antes de uma valor numérico significa que a cor do produto foi definida como sendo menor que a cor do padrão indicado e maior do que o padrão imediatamente inferior. Por exemplo, uma cor expressa como L3 indica que a cor é menor que 3, porém, maior que o valor anterior da escala de padrões, isto é, maior do que 2,5.

Teor de enxofre
        É um indicativo da concentração deste elemento no óleo. O enxofre é um elemento indesejável em qualquer combustível devido à ação corrosiva de seus compostos e à formação de gases tóxicos com SO2 ( dióxido de enxofre) e SO3 (trióxido de enxofre), que ocorre durante a combustão do produto. Na presença de água, o trióxido de enxofre leva à formação de ácido súlfurico (H2SO4), que é altamente corrosivo para as partes metálicas dos equipamentos, além de ser poluente. O teste é feito queimando-se uma pequena quantidade de amostra em equipamento específico para este fim. Essa queima transforma o enxofre presente em óxidos que, após serem quantificados , fornecem a concentração de enxofre total no óleo. Estão também disponíveis equipamentos que fazem a análise incidindo raios X em uma amostra do produto, colocada confinada em uma célula própria. Nesse caso os átomos de enxofre absorvem energia de um comprimento de ondas especifico numa quantidade proporcional à concentração de enxofre presente no diesel.
Temperatura da destilação de 50% do produto
        É a temperatura na qual 50% do volume do produto é destilado. Essas análise visa controlar a relação entre o teor de frações leves e pesadas no produto com objetivo, entre outors de possibilitar um bom desempenho do motor quando o mesmo já se encontra em regime normal de funcionamento e nas retomadas de velocidade. O teste é feito destilando-se 100 ml da amostra e anotando a temperatura correspondente à destilação de 50% do produto.

Temperatura de destilação de 8,5% do produto
        É a temperatura na qual 85% do volume do produto é destilado. Essa análise visa controlar o teor de frações pesadas no óleo com objetivo de minimizar a formação de depósitos no motor, as emissões gasosas de hidrocarbonetos não queimados, fumaça e óxido de nitrogênio. É feito na determinação da temperatura de destilação dos 50%, anotando-se a temperatura correspondente à destilação de 85% da amostra.

Densidade a 20/4o C
        É a relação entre a massa específica do diesel a 20o C e a 4o C (em g/cm3).
        Os motores são projetados para operar com combustíveis em uma determinada faixa de densidade, tendo em vista que a bomba injetora dosa o volume injetado. Variações na densidade levam a uma significativa variação na massa de combustível injetada, impossibilitando a obtenção de uma mistura de ar\combustível o que aumenta a emissão de poluentes como hidrocarbonetos, monóxido de carbono e material particulado. Valores baixos para a densidade reduzem o desempenho dos motores pela formação de uma mistura pobre, o que leva a uma perda de potência do motor e a um aumento do consumo de combustível.
        A densidade a 20/4o C também é usada para calcular o volume do produto a 20o C, que é usado para efeito de faturamento.
        O teste é feito imergindo-se um densímetro de vidro em proveta de 1.000 ml contendo amostra do produto (conforme método ASTM DI 298). Nesse caso o resultado é expressão como densidade a 20/4o C. Existem aparelhos eletrônicos que são mais atuais e que, a partir de uma pequena quantidade da amostra, determinam o período de vibração de uma célula (um tubo de vidro em forma de U) cheia com o produto e a partir daí calculam a sua densidade.
 
 
Viscosidade
        É uma medida da resistência oferecida pelo diesel ao escoamento. Seu controle visa permitir uma boa atomização do óleo e preservar sua característica lubrificante. Valores de viscosidade abaixo da faixa podem levar a desgaste excessivo nas partes auto-lubrificantes do sistema de injeção, vazamento na bomba de combustível e danos ao pistão. Viscosidades superiores à faixa podem levar a uma aumento do trabalho da bomba de combustível, que trabalhará forçada e com maior desgaste, além de proporcionar má atomização do combustível com conseqüente combustão incompleta e aumento da emissão de fumaça e material particulado.
        O teste é feito fazendo-se escoar sob gravidade, uma quantidade controlada da amostra através de um viscosímetro de tubo capilar de vidro, sob temperatura previamente fixada e mantida sob controle. Anota-se o tempo necessário ao escoamento que posteriormente é corrigido conforme o fator do tubo. Quanto maior for o tempo necessário ao escoamento, mais viscoso é o produto. A viscosidade assim determinada é conhecida como viscosidade cinemática sendo seu resultado expresso em centésimos de Stokes (centiStokes).

Ponto de Névoa
        É definido como a menor temperatura em que se observa a formação de uma turvação numa amostra do produto, indicado o início da cristalização de parafinas e outras subsistências de comportamento semelhante que estão presentes e tendem a separar-se do diesel, quando este é submetido a baixas temperaturas de resfriamento contínuo. Valores do Ponto de Névoa superiores à temperatura ambiente conduzem a maiores dificuldades de partida do motor e a perdas de potência do equipamento devido a obstrução, por parafinas, das tubulações e filtros do sistema de combustível. O teste é feito submetendo-se uma dada quantidade da amostra a resfriamento numa taxa específica, até que haja o aparecimento, pela primeira vez, de uma área turva no fundo do tubo de teste.

Corrosividade ao cobre
        É uma avaliação do caráter corrosivo do produto. Esse teste dá uma indicação do potencial de orrosividade do diesel no que se diz respeito à peças de cobre, ligas de cobre e outros metais. O caráter corrosivo do diesel é normalmente associada à presença de enxofre elementar (So) e gás sulfídrico (H2O). O teste é feito imergindo ma lâmina de cobre devidamente preparada numa amostra do produto mantida a 50o C, por 3 horas. Decorrido esse tempo, a lâmina é retirada, lavada e sua coloração é comparada com lâminas-padrão da ASTM.

Percentagem de Resíduo de Carbono
        É o teor do resíduo obtido após a evaporação das frações voláteis do produto, submetido a aquecimento sob condições controladas. Considerando-se o produto sem aditivos, a percentagem de resíduo de carbono correlaciona-se com a quantidade de depósitos que podem ser deixados pelo diesel na câmara de combustão. Valores altos de resíduo de carbono podem levar à formação de uma quantidade excessiva de resíduo na câmara de maior contaminação de óleo lubrificante por fuligem. O teste consiste em aquecer uma amostra (tomada dos 10% finais da destilação), colocando-a em bulho de vidro, a 550o C, por um tempo pré-determinado. O resíduo remanescente é calculado como fração percentual da amostra original.

Percentagem de Água e Sedimentos
        É uma medida do teor dessas substâncias no produto. A presença desses contaminantes em níveis superiores àqueles pré-fixados, são altamente prejudiciais ao diesel pois aceleram sua deterioração e prejudicam sua combustão além de acelerar a saturação dos filtros e provocar danos ao sistema de combustível. O teste é feito centrifugando-se, em tubo de ensaio, uma quantidade pré-fixada da amostra misturada com quantidade igual de um solvente(tolueno). No final, lê-se a camada de água e de sedimentos presentes na parte inferior do tubo e a seguir calcula-se a percentagem (de água + sedimentos) em relação à amostra tomada.
Teor de Cinzas
        É o teor de resíduos inorgânicos não combustíveis apurado após a queima de uma amostra do produto. Essa avaliação visa garantir que os sais ou óxidos metálicos, formados após a combustão do produto e que se apresentam como abrasivos, não venham a causar depósitos numa quantidade que prejudique os pistões, a câmara de combustão, etc. O ensaio é feito queimando-se uma determinada quantidade de amostra, seguido da calcinação do resíduo com sua posterior quantificação como percentagem de cinzas no óleo.
BR>
Número de Cetano
        O número de cetano mede a qualidade de ignição de um combustível para máquina diesel e tem influência direta na partida do motor e no seu funcionamento sob carga. Fisicamente, o número de cetano se relaciona diretamente com o retardo de ignição de combustível no motor de modo que, quanto menor o número de cetano maior será o retardo da ignição. Consequentemente, maior será a quantidade de combustível que permanecerá na câmara sem queimar no tempo certo. Isso leva a um mau funcionamento do motor pois, quando a queima acontecer, gerará uma quantidade de energia superior àquela necessária. Esse excesso de energia força o pistão a descer com velocidade superior àquela pelo sistema, o que provocará esforços anormais sobre o pistão, podendo causar danos mecânicos e perda de potência.
        Combustíveis com alto teor de parafinas apresentam alto número de cetano, enquanto produtos ricos em hidrocarbonetos aromáticos apresentam baixo número de cetano. Devido a isso, na determinação dessa característica o desempenho do diesel é comparado com o desempenho do n-hexadecano, produto parafínico comercializado como cetano, o qual é atribuído um número de cetano igual a 100. A um produto aromático (alfa mentil-naftaleno) é atribuído um número de cetano igual a zero. A determinação do número de cetano requer o uso de um motor de teste padrão (motor CFR) operando sob condições também padronizadas.

Índice de Cetano
 Assim como o número de cetano, o índice de cetano está ligado à qualidade de ignição. O índice de cetano apresenta correlação com o número de cetano e é determinado pelas refinarias como substituto do mesmo, pela sua praticidade. É calculado a partir da densidade e temperatura de destilação de 50% do produto. A fórmula utilizada foi desenvolvida pela ASTM (American Society for Testing Materials), consta no método D976, e é representado pela expressão abaixo:
  IC = 454,74 - 1641,416D + 774,74D2 - 0,554B + 97,803(logB)2
Onde:

D = densidade a 15o C, (g/cm3 )
B = temperatura da destilação de 50% do produto,( oC )

        O método ASTM D4737 também fornece uma fórmula que pode ser usada para cálculo de índice de cetano.
        Baixos valores de índice de cetano acarretam dificuldades de partida a frio, depósito nos pistões e mau funcionamento do motor. Valores altos de índice de cetano apresentam as seguintes influências:

Facilita a partida a frio do motor. Permite aquecimento mais rápido do motor. Reduz a possibilidade de erosão dos pistões. Impede a ocorrência de pós-iginição. Possibilita funcionamento do motor com baixo nível de ruído. Minimiza a emissão de poluentes como hidrocarbonetos, monóxido de carbono e material particulado.
 
Ponto de Fulgor
        É a menor temperatura na qual o produto gera uma quantidade de vapores que se inflamam quando se dá a aplicação de uma chama, em condições controladas. O ponto de fulgor está ligado à inflamabilidade e serve como indicativo dos cuidados a serem tomados durante o manuseio, transporte, armazenamento e uso do produto. Atualmente, o ponto de fulgor é especificado apenas para o diesel tipo D. o ponto de fulgor varia em função do teor de hidrocarbonetos leves existentes no diesel. Devido a isso, ele limita o ponto inicial de destilação do produto e, consequentemente, a sua produção. Por esse motivo, a especificação dessa característica foi eliminada do óleo diesel do tipo A e B, com o fim de se permitir uma maior produção desse combustível. O ensaio do ponto de fulgor desses dois tipos de diesel é realizado facultativamente pelas refinarias da PETROBRAS. O teste consiste em aplica uma chama padrão em uma amostra de diesel colocado em um vaso fechado e submetida a aquecimento, até que os vapores gerados se inflamem, o que é detectado por um lampejo que se apaga logo após o correr. Esse ensaio é feito usando-se equipamento específico para esse fim mantendo-se sob controle fatores como: velocidade do aquecimento, temperatura inicial do banho, tamanho da chama piloto, intervalo entre aplicações, etc.
       A tabela I traz a especificação dos três tipos de óleo diesel, conforme portaria no 28, de 20 de dezembro de 1993, do Departamento Nacional de Combustíveis – DNC. Na tabela II são apresentados os limites da especificação do ponto de névoa, definidos apenas para alguns estados.





TABELA I – ESPECIFICAÇÃO DO ÓLEO DIESEL
UNIDADES
LIMITES 
DIESEL A
LIMITES
DIESEL B
LIMITES
DIESEL D
MÉTODO
ABNT
MÉTO-DOS
ASTM
ASPECTOS
- LÍMPIDO, ISENTO DE MATERIAL SUSPENSO -
COR ASTM, máximo
-
 
3
3
3
MB351
DI500
ENXOFRE, máximo
% MASSA
1
0,5
1
MB902
DI552/D2622
DESTILAÇÃO, 50%
OC
260-310
260-310
260-310
MB45
D86
DESTILAÇÃO, 85%
OC
370
370
 
370
MB45
D86
PONTO DE FULGOR, min.
OC
-
-
60
NB48
D93
DENSIDADE 20/4O C
-
0,82-0,88
0,82-0,88
0,82-0,88
MB104
D1298
VISCOSIDADE A 40O C máx.
cSt
1,6-6,0
1,6-6,0
1,6-6,0
MB293
D445
PONTO DE NÉVOA
OC
TABELA II
TABELA II
/FONT>
TABELA II
MB585
D2500
CORROSIDADE AO COBRE, 3h a 50o C, máx.
-
2
2
2
MB267
D130
RESÍDUO CARBONO RAMSBOTTOM NOS 10% FINAIS DA DESILAÇÃO, máx.
%MASSA
0,25
0,25
0,25
MB294
D524
CÍNZAS, máx.
%MASSA
0,02
0,02
0,02
MB47
D482
NÚMERO DE CETANO, min.
-
40
40
40
-
D613
INDICE DE CETANO CALCULADO, min.
0
45
45
45
-
D976
ÁGUA E SEDIMENTOS, máx.
%VOLUME
0,05
0,05
0,05
MB38
D1796

TABELA II

MESES
ESTADOS
DEZ/JAN
ABR\OUT
MAI\JUN
FEV\MAR
NOV
JUL\AGO\SET
DF, GO, MG, ES, RJ
19
17
13
SP, MT, MS
18
18
11
PR, SC, RS
17
13
9

HistóriaMotores do ciclo DieselEspecificações do combustível
Emissões de gases e poluição | Home | Consumo de derivados do petroleoLinks