Petroleômica por FT-MS: análise abrangente de óleos brutos usando fracionamento SARA com ênfase na caracterização de asfaltenos e resinas

Resumo

Petróleo é uma das substâncias mais importantes consumida pela humanidade nos dias atuais e sua complexidade química oferece uma das amostras mais desafiadores para análise química. Em geral, a composição química de óleos brutos consiste predominantemente de hidrocarbonetos, tais como parafinas e aromáticos (90%), e outra parte com aproximadamente 10%, consiste de compostos polares contendo heteroátomos N, O e S, e suas combinações. O campo da petroleômica utiliza técnicas de espectrometria de massas com altíssima resolução e exatidão de massa, podendo oferecer alta seletividade, velocidade, resolução e exatidão, posicionando-se hoje como uma estratégia na vanguarda do conhecimento na caracterização de óleos brutos e seus derivados, utilizando a técnica de Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (FT-ICR MS). A justificativa para a execução deste projeto está relacionado à demanda da sociedade por combustíveis fósseis, que consistem cada vez mais na necessidade de exploração de reservas com óleos brutos pesados, caracterizados pela presença de estruturas químicas complexas, principalmente nas frações de asfaltenos e resinas. Essas frações são as mais complexas presentes em óleos brutos, e sua caracterização gera a necessidade de estudos com a utilização de técnicas com elevado potencial em petroleômica. Este estudo focará na caracterização de óleos brutos e respectivas frações SARA a partir de técnicas de altíssima resolução em espectrometria de massa (FT-ICR MS e FT-Orbitrap MS), usando diferentes métodos de ionização (APLI, APPI, APCI e/ou ESI). A ênfase será dada na caracterização abrangente das frações de resinas e asfaltenos derivadas de óleos bruto com diferentes °API. Considerando a complexidade estrutural destas frações, a caracterização abrangente será aplicada com base nas diferentes informações que cada fonte de ionização, com a sua característica inerente, pode fornecer. Portanto, o projeto aqui proposto tem como objetivo principal, desenvolver uma nova estratégia para a caracterização de misturas complexas de óleos brutos, compreendendo a dependência de suas propriedades físicas, como viscosidade e densidade, nos componentes moleculares presentes nestas matrizes. Aqui, a relação direta da distribuição de classes e propriedades físicas devem ser obtidas por estudos com diferentes óleos brutos e uma variedade de diferentes métodos de ionização, produzindo um estudo de caracterização abrangente a nível molecular. (AU)