PET 006 - Composição do petróleo: hidrocarbonetos

O petróleo é basicamente formado por hidrocarbonetos, juntamente com pequenas frações de compostos orgânicos contendo oxigênio, nitrogênio e enxofre na estrutura molecular. Também aparecem grupos de substâncias de elevados pesos moleculares classificadas como resinas e asfaltenos.

Considerando apenas os hidrocarbonetos, substâncias contendo apenas carbono e hidrogênio, o petróleo é formado principalmente por hidrocarbonetos pertencentes a três séries:

1. Parafinas 15% até 60%

2. Naftenos 30% até 75%

3. Aromáticos 6% até 30%

As parafinas são hidrocarbonetos saturados de cadeia aberta, podendo ser de cadeia linear ou ramificada. Pertencem a série homologa dos alcanos. Os quatro alcanos com até quatro carbonos, metano, etano, propano, butano e isobutano, são gasosos. Isso significa que são gasosos nas CNTP, 0°C e 1 atm. As parafinas de cinco a quinze carbonos são líquidas e acima disso são sólidas. No petróleosão encontradas parafinas com até quarenta carbonos.

As parafinas se caracterizam pelo grande número de isômeros. O pentano, que é a parafina líquida mais leve, tem três isomeros, o pentano, o isopentano e o neopentano. O pentadecano que é a parafina líquida mais pesada, com quinze carbonos, tem 4347 isômeros. Já o tetracontano, com quarenta carbonos, tem 62.491.178805.831 isômeros. Felizmente, a maior parte das parafinas presentes no petróleo são lineares e as parafinas ramificadas tem cadeias com ramificações curtas com um ou dois carbonos.

Os naftenos são hidrocarbonetos saturados de cadeia fechada. Pertencem a série dos ciclanos. Os membros menores desta série o ciclo propano e o ciclo butano e seus homologos não são encontrados no petróleo. Os naftenos mais leves são, portanto, o ciclopentano e o ciclohexano. No petróleo aparecem naftenos policíclicos, mas não com mais de seis anéis. Exemplos de naftenos diciclicos são o pentalano, o hidrindano e a decalina.

Cicloexano

Os aromáticos são hidrocarbonetos constituídos por anel benzenicos. O membro mais simples é o próprio benzeno, mas inclui também o tolueno e os três isômero do xileno. Substâncias aromáticas policiclicas também aparecem no petróleo.

Tolueno

Hidrocarbonetos hibridos também aparecem nos petróleos. Tanto os ciclanos como os aromáticos podem ter cadeia laterais longas dando um caracter hibrido. Por exemplo, o hexilciclohexano. Nos hidrocarbonetos policiclico um anel pode ser saturado e outro ser o anel benzenico, por exemplo a tetralina.

Tetralina

Considerando os hidrocarbonetos puros, o hidrocarboneto será considerado aromático se contiver um anel benzênico na sua estrutura. Basta a existência de um anel benzênico para ser considerado aromático. Se na estrutura do hidrocarboneto não existir um anel benzênico, mas existir um anel ciclânico ele será um hidrocarboneto naftênico. Basta a existência de um anel saturado. Se nenhum anel existir na estrutura do hidrocarboneto ele será parafínico. Esta regra simplifica bastante a classificação.

Hidrocarbonetos da série homologa dos alcenos e alcinos não são encontrados no petróleo bruto. Se aparecem nas frações é porque foram formados durantes o processamento especialmente em operações de craqueamento.

Se dependesse dos hidrocarboneto o petróleo seria um líquido claro e transparente.