Coopetroleo senai



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PETRÓLEO – Histórico.





  • O petróleo é conhecido desde épocas remotas. Era utilizado para fins diversos.

  • Era conhecido pelos nomes mais variados: betume, asfalto, alcatrão, lama, resina, azeite, nafta.

  • No velho mundo, nos artesanatos da Babilônia, usava-se o petróleo para fabricação de esquifes, cisternas e esgotos. Os artistas empregavam na pintura, no reparo de estatuas, em cerâmica e na colocação de ladrilhos.

  • Tochas eram acesas após o mergulho de feixes de palha em petróleo.

  • Untavam-se corpos em betume antes de serem queimados em pilhas.

  • Feiticeiros faziam augúrios inspirados em estranhas figuras que o óleo desenhava quando derramado na água.

  • Salomão usou argamassa a base petróleo na construção do seu templo.

  • Nabucodonosor pavimentou estradas com betume.

  • Heródoto descreveu as qualidades impermeabilizantes do petróleo que foi usado nas construções babilônicas e mesmo nos Jardins Suspensos da Babilônia.

  • Para os fenícios era indispensável na feitura de embarcações.

  • No Egito foi usado para embalsamamento e como elemento de liga na construção de pirâmides. (a palavra múmia é derivada de uma antiga palavra sírio-árabe mummia identificada pelo termo egípcio mum que significa asfalto ou betume).

  • Tanto no Egito quanto na Mesopotâmia o petróleo era usado em moradias como agente impermeabilizante, palácios, templos e túmulos, para que resistissem as freqüente inundações do Nilo.

  • Alexandre Moret, egiptólogo francês relata que talvez a 5000 anos antes de Cristo os egípcios já usavam petróleo para embalsamamento, costume que surgiu com a morte de Osíris, um dos deuses do antigo Egito, protetor dos mortos. Conta-se que os deuses do bem, desafiando os do mal, protegeram-lhe o corpo da putrefação, macerando-o com betume.

  • Entre os maias foram encontradas estatuas de madeiras protegidas com betume e revestidas com ouro branco.

  • Devido à tão grande aplicação é natural que se formasse um verdadeiro comércio em torno do produto. Assim, milênios antes de Cristo, o petróleo era transportado, vendido, procurado, enfim, tratado como útil e precioso produto comercial. No código de Hammurabi existem até referências de preço quanto à calefação de barcos com betume.

  • A nafta, denominação dada naquela época, a uma das formas de ocorrência natural de petróleo, oferece a particularidade de ser mais inflamável que o betume. Dada a sua propriedade de volatilização, aumenta sensivelmente os riscos de combustão quando em contato com o ar livre. Ainda existe esse tipo de petróleo no Iraque. Em inglês é chamado óleo leve, não espesso, de odor penetrante e altamente inflamável. Usualmente é extraído do óleo bruto pelo processo de destilação, sendo uma das primeiras frações a serem separadas.

  • Conta Plutarco que Alexandre, o Grande, estando nas proximidades de Kirkuk no Iraque ficou intrigado ao avistar uma goela crepitante cujo fogo emanava de forma inextinguível.... . Hoje Alexandre veria nesse lugar uma crescente produção petrolífera e um espetacular oleoduto que transporta anualmente milhões de metros cúbicos de óleo através dos desertos do Iraque, da Síria, da Palestina, até Trípoli no Mediterrâneo, onde grandes petroleiros carregam e distribuem esse óleo em várias partes do mundo.

  • Na Rússia, as fontes de gases combustíveis de Apscheron, no mar Cáspico são conhecidas há mais 2500 anos. Marco Pólo citava a exploração intensa nessa região até o ano 1300. Nessa zona nasceu o culto de Zoroastro e dos adoradores do fogo, a religião de Ahura-Mazoa, muito antes da era cristã.

  • A Bíblia Sagrada, no Antigo Testamento faz diversas citações ao betume ou ao azeite. Quando Deus anuncia a Noé o dilúvio, recomenda-lhe: “Faze para ti uma arca de madeira de gofer, farás compartimentos na arca e a calafetarás por dentro e por fora com betume”. (Gênesis, 6:14). Com referência ao nascimento de Moisés, quando sua mãe impossibilitada de criá-lo, o põe numa cestinha as margens do rio, reza a Bíblia: “não podendo mais escondê-lo, tomou uma arca de junco e a untou com betume e pêz, e pondo nela o menino, a colocou nos juncos a borda do rio”. (Êxodo, 2:3).

  • Quando Pizzaro conquistou o Peru em 1527, virtualmente lá encontrou uma pequena refinaria preparada e mantida em constante atividade pelos índios. Eles sabiam perfeitamente como colher o petróleo da fonte natural, armazená-lo, obtendo do líquido os mais diversos aproveitamentos.

  • Até a metade do século passado não havia a idéia, ousada para a época, da perfuração de poços petrolíferos.

  • E. L. Drake foi o cidadão americano de New Orleans a quem devemos as primeiras tentativas. Ele lutou com inúmeras dificuldades de ordem técnica, chegando mesmo a ser cognominado Drake, o louco, pela insistência e pertinácia do trabalho exaustivo, noite e dia, manipulando instrumentos primitivos e inadequados. Após muitas tentativas, em 27 de agosto de 1859, Drake teve a possibilidade de encontrar o precioso líquido. Todas as regiões circunvizinhas ficaram em polvorosa. Surgiram então outros homens audaciosos e dentro em pouco verdadeiras empresas com equipes aparelhadas se fixaram em locais diferentes em busca dessa riqueza ofertada pela terra. Estava assim iniciada a indústria do Petróleo.

  • As primeiras perfurações foram feitas pelo processo de percussão. Trata-se de um engenho relativamente simples, uma torre de madeira no interior da qual as ferramentas de percussão são levantadas e abaixadas, indo assim perfurando a terra graças à percussão de martelo muito pesado, preso, por sua vez a um balancim movido a vapor.

  • Quando o poço atingiu certa profundidade surgiu o problema do desmoronamento das paredes, então foi concebido e colocado em prática o revestimento da cavidade com tubos de ferro, prática essa atualmente ainda em uso.




PETRÓLEO & GÁS – Datas importantes.


1938

  • É criado o Conselho Nacional do Petróleo.

1953

  • É criada a Petrobrás, no dia 3 de outubro.

1954

  • Produção média diária de petróleo no Brasil: 10.000 barris.

  • Consumo médio diário: 200.000 barris.

1968

  • A Petrobrás inicia a exploração da Bacia de Campos, hoje o primeiro distrito petrolífero do pais.

1974

  • É anunciada a primeira descoberta comercial em Campos, o campo de Garoupa.

  • Primeiro choque do petróleo, os produtores árabes quadruplicam preços.

1977

  • Iniciada a produção comercial na bacia de Campos no segundo campo descoberto, o de Anchova.

  • O primeiro grande desafio a partir daí foi desenvolver tecnologia para a produção de petróleo abaixo de 500 metros da superfície do mar, feito que nenhuma outra companhia no mundo havia conseguido.

1978

  • No final do ano os árabes aumento outra vez os preços do petróleo, é o segundo choque.

1997

  • Regulamentada a Lei do Petróleo (9478) em agosto.

  • Novas concessionárias privadas começaram a atuar na exploração e produção (são atualmente 37).

  • A indústria de óleo e gás participa com 2.7% (R$ 20.2 bilhões) na formação do PIB.

1998

  • É criada em 16 de janeiro a Agencia Nacional do Petróleo – ANP.

1999

  • Encontrado petróleo na bacia de Santos, explorada desde 1969 só produzia gás.

  • Iniciadas as operações da 1a fase – trecho norte – do gasoduto Bolívia-Brasil (GASBOL), ligando Rio Grande, Bolívia a Corumbá, MS e Campinas, SP.

2000

  • Inaugurado o 2o trecho – sul – do GASBOL entre São Paulo Canoas, RS.

  • Dobrou a participação da indústria óleo e gás natural na formação do PIB, passando para 5.4% (R$52.6 bilhões).

  • É maior que a contribuição da indústria automobilística (4,1%) e siderúrgica (2.5%).

2002

  • A media diária da produção de petróleo no Brasil é de 1.45 milhão de barris/dia.





PETROBRAS Refinarias

*

Issac Sabba

REMAN

Petrobrás

Manuas - AM

44

Gabriel Passos

REGAP

Petrobrás

Betim - MG

133

Landolfo Alves

RLAM

Petrobrás

S. F. do Conde – BA

215

Paulinia

REPLAN

Petrobrás

Paulínia – SP

325

Capuava

RECAP

Petrobrás

Mauá – SP

46

Duque de Caxias

REDUC

Petrobrás

Duque de Caxias – RJ

197

Pres. G. Vargas

REPAR

Petrobrás

Araucária – PR

191

Petróleo Manguinhos

Manguinhos

P. de Castro

Rio de Janeiro – RJ

15

Alberto Pasqualine

REFAP

Petrobrás

Canoas – RS

115

Petróleo Ipiranga

RPISA

G. Ipiranga

Rio Grande – RS

15

Pres. Bernardes

RPBC

Petrobrás

Cubatão – SP

156

Henrique Lage

REVAP

Petrobrás

S. J. dos Campos – SP

222


* Volume processado em milhões de barris diários.

ESTRUTURA DE REFINO DE DERIVADOSem %.

Óleo diesel – 34.6

Outros – 13.8

Combustível para aviação – 4.3

Nafta – 10.3

Óleo combustível – 17.8

Gasolina – 19.2
PETRÓLEO Definições.
ARGILA

- terra finamente dividida, ou em granulações, usa-se como agente de tratamento para gasolina e óleos lubrificantes, seja em estado natural seja após ativação. É composta principalmente de silicato de alumínio.

AROMÁTICOS

- hidrocarbonetos caracterizados pela presença de um ou mais núcleos benzênicos.

ASFALTO

- material betuminoso, sólido ou semi-sólido, escuro, que gradualmente amolece quando aquecido. É obtido como resíduo da destilação de certos petróleos, ou ocorre naturalmente.



BARRIL

- 1 m3 = 6.29 barris

BETUME

- mistura de hidrocarbonetos de origem natural ou pirogênica, acompanhada de derivados. Os betumes podem ser gasosos, líquidos, semi-sólidos ou sólidos. São completamente solúveis em disulfeto de carbono.



CATALISADOR

- substância que influencia a velocidade das reações químicas sem ser consumidas pelas mesmas.

CERA ou PARAFINA

- parafina sólida composta de hidrocarbonetos que existem nas frações de ponto de ebulição elevado, do petróleo.

CONDENSAÇÃO

- processo de transformação de vapor em líquido, com a retirada de calor.

COQUE

- material sólido constituído principalmente por carbono formado a partir da decomposição térmica do óleo.



CRAQUEAMENTO

- termo utilizado para descrever o processo de conversão de óleos pesados em hidrocarbonetos de baixo ponto de ebulição, geralmente gasolinas, pela aplicação do calor. Por esse processo, as proporções relativas de produtos obtidos de um óleo podem ser alteradas, através de modificações da estrutura molecular dos hidrocarbonetos constituintes do mesmo, isto é, rompimento das moléculas dos hidrocarbonetos com a produção de hidrocarbonetos de peso molecular menor.

DESPARAFINAÇÃO

- processo de separação da parafina de um óleo que a contenha. Esse processo envolve o resfriamento do produto intermediário para obtenção de parafinas sólidas (cera de petróleo) usualmente em presença de um solvente e separação das mesmas por filtração ou centrifugação.

DESTILAÇÃO

- processo que separa, por meio de vaporização e condensação simultânea, componentes de uma mistura cujos pontos de ebulição difiram.

DESTILAÇÃO A VÁCUO

- destilação sob pressão reduzida. A temperatura de ebulição é portanto reduzida suficientemente para evitar a decomposição ou craqueamento do material que é destilado.

DIESEL, RUDOLF

- engenheiro nascido em Paris, de pais alemães. Educou-se na Escola Politécnica de Munich, passando curto tempo em Paris como gerente de companhia fabricante de equipamento para refrigeradores. Já em Munich, em 1893, publicou importante trabalho, resultado de seus estudos no que viria a ser o motor diesel, de combustão interna e larga aplicação na industria.

FLUIDO

- forma física da matéria na qual há atração indiferente entre as moléculas, de tal modo que estas não possuem tendência para manutenção em forma determinada, gases e líquidos são, ambos fluidos nesse sentido.



FRACIONAMENTO

- separação de mistura de substâncias, nas suas partes componentes por operações sucessivas, de ordinário associadas a destilação de uma mistura líquida. O termo pode ser também aplicado à cristalizações sucessivas de sólidos separados da mistura de um líquido, extração de um líquido por outro, etc.

GLP

- gás liquefeito de petróleo.



GASES NATURAIS

- hidrocarbonetos leves, de composição variável, que se desprendem do solo, geralmente produzidos em intima associação com o petróleo. De regra classificam-se como secos e úmidos, dependendo das proporções de seus constituintes.

GASOLINA

- nafta de petróleo refinado, que pela sua composição é indicada como carburante nos motores de combustão interna.

GASOLINA CRAQUEADA

- produto obtido a elevadas temperaturas nos processos de craqueamento térmico ou catalítico, durante os quais os hidrocarbonetos pesados se rompem de forma a produzirem hidrocarbonetos mais leves.

GASOLINA NATURAL

- produto recuperado do gás natural por absorção, compressão ou refrigeração. Normalmente contém hidrocarbonetos de 4 a 6 átomos de carbono.

GRAXAS

- mistura de um óleo mineral com sabões metálicos de ácidos graxos, outros ingredientes podem ser adicionados.



HIDROCARBONETOS

- compostos orgânicos constituídos exclusivamente por carbono e hidrogênio. Exemplo: metano, etano, propano, butano, etc.

HIDROGENAÇÃO

- processo pelo qual o hidrogênio é adicionado a um composto não saturado. Conversão de octeno em octana. Também é um processo de obtenção de óleos sintéticos pela ação do hidrogênio sobre o carvão, o linhito ou o próprio petróleo.

HULHA

- carvão fóssil, vulgarmente conhecido por carvão-de-pedra ou carvão mineral e que serve de combustível.



INDICE DE CETANO

- medida que expressa a qualidade de ignição de óleos diesel. É a percentagem em volume, do hidrocarboneto cetano que deve ser misturado com alfametilnaftaleno, em um combustível de referência, para dar o mesmo desempenho, quanto à ignição, que o combustível em estudo, sob condições padronizadas.

ISOMERIZAÇÃO

- processo de reestruturação dos átomos em uma molécula, de tal forma que o produto final possua a mesma fórmula empírica da molécula original, mas tenham diferentes fórmulas estruturais como por exemplo butano normal e isobutano.

ISÔMEROS

- dois ou mais compostos que tem a mesma fórmula molecular e propriedades diferentes, correspondentes a variadas estruturas moleculares.

MERCAPTANAS

- compostos sulfurados que ocorrem no petróleo possuindo odor fortemente repulsivo.

MOLÉCULA

- menor partícula de um composto que pode existir em estado livre.

MOTOR DIESEL

- tipo de motor de combustão interna no qual o ar é comprimido a temperatura suficientemente elevada para fazer entrar em ignição o combustível injetado diretamente no cilindro, a combustão e a expansão atuam sobre o pistão, invenção de R. Diesel patenteada em 1892.

NAFTA

- termo geral aplicado às frações do petróleo de baixo ponto de ebulição (inclusive a gasolina) e que são obtidas durante certas operações de refinação como a destilação, o craqueamento e a polimerização, usualmente as naftas estão compreendidas nas frações de ponto de ebulição abaixo de 315o C (600o F).



OLEFINAS

- hidrocarbonetos de cadeia aberta, que possuem uma ou mais duplas ligações na molécula.

ÓLEO BRUTO

- sinônimo para petróleo, também designado petróleo cru, ou petróleo bruto. Mistura constituída predominantemente de hidrocarbonetos e pequenas quantidades de derivados sulfurados, oxigenados e nitrogenados. Essa mistura ocorre naturalmente, sendo retirada do solo em estado líquido.

ÓLEO DIESEL

- derivado do petróleo, mais pesado que o querosene, usado como combustível em motores diesel.

OLEODUTOS

- canalizações de diâmetros variados destinados a transporte de petróleo bruto, derivados líquidos ou gasosos.

PARAFINAS

- hidrocarbonetos de cadeia aberta que possuem maior quantidade de hidrogênio em relação ao carbono, usualmente chamados saturados.

PIPE-WAY

- sistemas de tubulações que interligam as várias unidades e os tanques de uma refinaria.

POCOS SURGENTES

- aquele em que o óleo sobe a superfície pelas suas próprias condições naturais de pressão, isto é, sem bombeio.

POLIMERIZAÇÃO

- processo de combinar duas ou mais moléculas para formar uma que contenha os elementos nas mesmas proporções originais. Por exemplo: duas moléculas de buteno se polimerizam produzindo uma de octeno.

PONTO INICIAL DE EBULIÇÃO

- temperatura de vapor em que, numa aparelhagem padronizada para a destilação, cai a primeira gota destilada da extremidade inferior do destilador.

PONTO DE FULGOR

- a temperatura mais baixa na qual um composto se vaporiza, em quantidade suficiente para formar mistura inflamável no ar.

PONTO DE ORVALHO

- temperatura na qual um gás, ou mistura de gases, alcança as condições de saturação de um ou mais componentes, e na qual a condensação se inicia.

PROCESSOS DE ADOÇAMENTO

- métodos de remoção de compostos mal cheirosos de enxofre.

QUEROSENE

- destilado do petróleo refinado e usado como meio de iluminação em se tratando de chama fraca.

REFLUXO

- parte do destilado que, em uma destilação fracionada é devolvida a coluna fracionadora para auxiliar a separação mais completa das frações desejadas.


REFORMAÇÃO

- processo semelhante ao de craqueamento, porém, em condições mais severas, utilizando para aumentar o número de octanas nas gasolinas ou naftas de destilação direta.

REFRIGERADORES

- equipamentos utilizados para abaixar a temperatura de uma substância ou de uma solução.

RESÍDUO

- fração que resta após a retirada dos derivados mais leves do petróleo na destilação direta, às vezes também chamado cru reduzido.



RESINA

- um dos três principais constituintes do asfalto (asfaltenos, resina e óleo). Semelhante, na aparência, às resinas naturais de origem vegetal.

SAE

- abreviatura de Society of Automotive Engineers . Essas iniciais, antecedendo uma peça ou produto, indica que o produto foi fabricado de acordo com as normas estabelecidas por aquela sociedade.



SINCLINAL

- dobra com a concavidade voltada para baixo.

SUBPRODUTOS

- materiais recuperados de produtos de refino.

VAPOR

- substância em estado gasoso que pode ser, pelo menos parcialmente condensada, por moderado resfriamento, ou por compressão.



PRINCIPAIS DERIVADOS DO PETRÓLEO





  • gás combustível

  • gás liquefeito de petroleo

  • gasolina

  • querosene

  • óleo diesel

  • óleo lubrificante

  • óleo combustível



PRINCIPAIS OPERAÇÕES





  • destilação

  • atmosférica

  • à vácuo

  • craqueamento

  • térmico

  • catalítico

  • tratamentos

  • caustico

  • com EDA

  • merox



CONSTITUINTES DO PETRÓLEO


  • o petróleo cru é constituído por centenas de diferentes substâncias químicas, do metano ao asfalto.

  • principais constituintes: hidrocarbonetos (83 a 87% - C e 11 a 15% - H), mas existem pequenas quantidades de Ni (0 a 0,5%), de enxofre (0 a 6%) e oxigênio (0 a 3,5%).

  • os hidrocarbonetos podem ser divididos em duas classes químicas:

1- Compostos de cadeias abertas ou alifáticos:


Série de parafinas normais. CnH2n+2

– maior fração de constituintes na maioria dos petróleos, predominam na maioria das gasolinas automotivas.


Série de isoparafinas CnH2n+2

– compostos com cadeias ramificadas, muito desejadas, freqüentemente produzidas por reforma catalítica, pela alquilação ou por isomerização.


Série olefinica CnH2n

– esta série ou está ausente no óleo cru ou existe em pequenas quantidades.

O processo de craqueamento produz grande quantidade de olefinas. As olefinas possuem propriedades antidetonantes melhores que as das parafinas normais, mas tem propriedades inferiores às das parafinas muito ramificadas e dos aromáticos. As olefinas polimerizam-se ou oxidam-se ao serem estocadas. As olefinas constituem a classe mais importante dos derivados químicos do petróleo. São usadas para fabricação de outros produtos através de outros processos químicos ou conversões. Exemplos de produtos iniciais puros são: eteno, propeno e buteno.
2 - Compostos de cadeia fechada:
Série naftenica CnH2n

– esta série cuja fórmula empírica coincide com a das olefinas tem seus membros completamente saturados. É a segunda série mais abundante na maior parte dos crus. Seus produtos nos óleos crus são: metilciclopentano, ciclohexano, dimetilciclopentano, metilciclohexano. Esses naftenos predominam na maioria dos gasóleos e dos óleos lubrificantes de todos os tipos de petróleo.


Série aromática ou benzênica CnH2n - 6

– na maioria dos petróleos são pequenas as quantidades desses aromáticos. Como as olefinas, são obtidos nos processos químicos e tem boas qualidades antidetonantes. Os membros da série são: benzeno, tolueno, etilbenzeno, xilenos




  • Os petróleos crus caracterizam-se pela variabilidade de composição e devem ser caracterizados antes do refino. Usa-se dividir os crus em três categorias:


1. Base parafinica – são os óleos constituídos principalmente por compostos de cadeia aberta e que fornecem por destilação gasolina de baixa octanagem e óleos lubrificantes excelentes, mas cerosos.
2. Base intermediária – são crus que contem grandes quantidades de compostos parafinicos e

naftenicos e fornecem gasolinas de tipo médio e óleos lubrificantes. Nesses óleos encontram-se ceras e asfaltos.


3. Base naftênica – esses crus contém elevada percentagem de compostos cíclicos (naftênicos) e fornecem gasolinas de octanagem relativamente elevada. As frações de óleos lubrificantes devem ser refinadas a solventes. O asfalto esta presente.


  • Os produtos do petróleo foram há muito divididos em frações comerciáveis obtidas pelo fracionamento nas operações de refino. É uma divisão pelas faixas de ebulição. As frações ou cortes da refinaria podem ser classificadas esquematicamente da seguinte forma:


Gasolina natural (ou leve) e gás natural

GLP

Destilados leves

Gasolinas automotivas

Naftas.

Combustível de jato
Querosene

Óleos combustíveis leves

Destilados médios

Óleos combustíveis pesados

Óleos diesel

Gasoleos

Destilados pesados

Óleos minerais pesados (medicinais)

Óleos de flotacao pesados

Ceras (para velas, impermeabilização, tratamento de papel e isolamento)

Óleos lubrificantes

Resíduos

Óleos lubrificantes

Óleos combustíveis

Óleos impermeabilizantes

Asfaltos

Coque


  • Gás natural.

Ocorre em acumulações subterrâneas, em reservatórios porosos, com ou sem petróleo.

Só foi descoberto no inicio do século passado nos EEUU.

O gás natural é composto principalmente de hidrocarbonetos da série parafínica, do metano ao pentano. Os produtos mais importantes obtidos do gás natural são o combustível, gasolina natural, o GLP, o negro de fumo, o Hélio, o nitrogênio e derivados petroquímicos.

A gasolina extraída do gás natural é diferente da gasolina de destilação, a recuperação da gasolina do gás natural dá uma gasolina muito volátil, apropriada para mistura nos combustíveis automotivos, especialmente para facilitar a partida a frio.

Quando o óleo cru é forçado a sair por um poço em virtude da pressão do gás natural, alguns dos seus componentes mais leves são vaporizados. Por isso a composição e as características da gasolina natural recuperada são determinadas pela composição do óleo.

O aumento de demanda de hidrocarbonetos leves líquidos, destinados à indústria petroquímica e também aos combustíveis – foi satisfeito em grande parte pelo aumento da extração destes produtos a partir do gás natural. Essa demanda foi tão grande que praticamente não há uma só fonte de gás natural que não tenha tido esses hidrocarbonetos extraídos antes de o gás natural ser entregue ao consumidor, como combustível.

Há alguns anos era satisfatório uma usina recuperar 70% do propano, as usinas agora estão sendo projetadas para recuperar todo o propano e em alguns casos 50 a 90% do etano no gás natural.

Os dois processos mais importantes para que sejam conseguidas essas taxas de recuperação são: (1) absorção refrigerada e (2) destilação a baixa temperatura.


  • Gases Liquefeitos de Petróleo – GLP

Os hidrocarbonetos leves, como propano e butano, que são produzidos como subprodutos da gasolina natural, estão tendo agora ampla utilização como gás do petróleo engarrafado para uso doméstico e aquecimento, também são usados como combustíveis em casos especiais – tratores caminhões, ônibus, etc. O GLP é competitivo com muitos tipos de combustível em uso atualmente.

O gás engarrafado é usado em muitas áreas rurais onde não existem dutos; para cozinha, iluminação, aquecimento de água e refrigeração.


  • PRODUTOS DA REFINAÇÃOPrecursores petroquímicos




  • São substâncias convertidas a partir do gás natural, do gás de craqueamento, do GLP e de frações de cadeia fechada.
  • Para distinguir a importância crescente do acetileno, das olefinas, e dos aromáticos na obtenção de petroquímicos esses compostos estão sendo designados como precursores dos intermediários que levam aos produtos acabados.

  • Esses precursores ou são convertidos quimicamente a partir de materiais do petróleo natural bruto, ou isolados de frações de craqueamento.




  • Destilados leves

Compreendem as naftas e os óleos refinados, a gasolina de aviação, gasolina de automóveis, os solventes do petróleo e o querosene para jatos. A gasolina é o mais importante dentre os produtos do petróleo.



  • Destilados médios

Incluem o gasóleo, o óleo de fornalha pesado (DOMÉSTICO), o óleo de craqueamento, o óleo diesel combustível, o óleo de absorção e destilados craqueados e reformados para obtenção de gasolina de qualidade adequada.




  • Destilados pesados

Fornecem os óleos lubrificantes (que também são provenientes dos resíduos) .

Os destilados pesados também são hidrocraqueados. O setor de óleos lubrificantes é bastante amplo e a SAE teve grande papel na classificação dos óleos mediante introdução de um sistema numérico baseado na viscosidade e na modificação da viscosidade com a temperatura (índice de viscosidade). Os ensaios que envolvem a determinação do ponto de fulgor, da viscosidade, do ponto de fluidez, da emulsionalidade e da resistência a formação de lamas são importantes para a determinação do emprego que deve ter o óleo.


  • Resíduos

Incluem asfalto, óleo combustível residual, o coque e o petrolato – são co-produtos ou resíduos do processo normal de refinação.

O coque de petróleo é usado comercialmente para fabricação de eletrodos, na fabricação de carbeto de cálcio, em tintas e na indústria de cerâmica.

O asfalto é muito importante como material de pavimentação ou como material para telhados e estruturas à prova de água. As propriedades do asfalto podem ser marcadamente alteradas pelo aquecimento à alta temperatura e pela oxidação provocada pela sopragem de ar – o material resultante, asfalto oxidado é mais viscoso e menos resiliente que o asfalto ordinário e amplamente usado em telhados como massa ligante. O asfalto muito duro é usado como aglutinante em briquetes.


PETROLEO - REFINAÇÃO
A refinação dos produtos do petróleo e dos produtos petroquímicos envolve dois ramos principais:


  • Modificações físicas ou operações de separação

  • Modificações químicas ou conversões.

Modificações de energia: as variações de energia envolvidas na refinação do petróleo são mecânicas e químicas. Algumas conversões químicas são reações exotérmicas embora a maior parte seja endotérmica.


OPERAÇÕES DE SEPARAÇÃO
Principais unidades dos processos de separação: forno, calefator de óleo, torre de fracionamento, equipamentos de troca térmica, retificadores de vapor, resfriadores, agitadores ou unidades a TQ`s fechados de operação contínua para tratamento de produtos e remoção de compostos nocivos de enxofre e atribuir aos produtos uma cor aceitável, filtros, TQ`s de homogeneização e mistura de carga e embarque de produtos, TQ`s de estocagem do suprimento de óleo e dos produtos acabados. Sistemas de recuperação de vapor, usinas para geração de vapor, luz e eletricidade.
A seção de separação de refino pode ser dividida em operações unitárias usuais da seguinte forma:
ESCOAMENTO DE FLUIDOS

Atenção quanto à viscosidade do óleo que varia com a temperatura.


TRANSFERÊNCIA DE CALOR

Equipamentos devem ser limpos regularmente para que se mantenha a transferência de calor em níveis satisfatórios e para remover as incrustações que muitas vezes reduzem bastante as taxas de transferência.


DESTILAÇÃO

A mais importante das operações unitárias. Nesta operação a separação se baseia na volatilidade e a corrente do processo pode ser separada mediante destilação num componente mais volátil, mais leve, num outro menos volátil, mais pesado.

Os sistemas atuais compreendem o aquecimento do óleo mediante seu bombeamento através de tubos colocados num forno tubular seguido pela vaporização numa torre de fracionamento, com diversas saídas laterais que possibilitam a saída e retirada das frações nas várias faixas de ebulição, ou corte de produtos. O resíduo do fundo da coluna pode ser sujeito a destilação à vácuo ou à vapor.

A figura 1 é uma representação esquemática de um grupo moderno de refinação, mostrando a separação do óleo cru nas diversas frações e o tratamento subseqüente de cada fração. Os vários produtos são removidos da torre de óleo cru.

As frações de querosene e nafta contém pequenas frações de gasolina imperfeitamente destiladas, de volatilidade mais elevada que a fração principal. A separação destas frações é feita em retificadores (pequenas colunas contendo somente alguns pratos) mediante a sopragem de vapor de água. A gasolina vaporiza-se no topo do retificador e retorna a torre de cru.

Em muitas aplicações de destilação para separar os produtos do petróleo, a diferença de volatilidade é muito baixa para ser prática, e deve ser realçada pela adição de um solvente ou carregador. A variedade de destilação em que se usa um solvente de volatilidade baixa para realçar a separação é denominada destilação extrativa. Um exemplo é a separação entre butenos e butanos mediante o furfural.

Quando se adiciona como carregador um solvente de volatilidade alta, a operação é denominada destilação azeotropica. Um exemplo de destilação azeotropica é a produção de tolueno de elevada pureza mediante metilcetona.
ABSORÇÃO

É geralmente usada para separar os constituintes de elevado ponto de ebulição de outros componentes de um sistema de vapores e gases. Usualmente o meio de absorção é um gasoleo especial. A absorção é amplamente utilizada na recuperação de gasolina natural do gás do poço e nos vapores dos tanques de estocagem. A absorção também leva a obtenção de hidrocarbonetos leves de muitos processos de refinação (craqueamento catalítico, hidrocraqueamento, etc)


ADSORÇÃO

Quase igual a absorção – a gasolina natural pode ser separada do gás natural por adsorção de carvão. A adsorção é também usada para remover a coloração indesejável em óleos lubrificantes, usualmente mediante argilas ativadas.


FILTRAÇÃO

Após o resfriamento é o método usual para remoção da parafina dos destilados. A filtração a contato envolve o uso de argila, é o método comum de purificação de óleos quando simultaneamente acontece o descoramento.


CRISTALIZAÇÃO

É uma das mais antigas operações de separação. Mediante a cristalização a parafina pode ser removida do óleo cru ou do óleo lubrificante, dando parafina cristalina ou microcristalina de baixo teor de óleo.


EXTRAÇÃO

Envolve a remoção de um componente de um líquido mediante a ação solvente seletiva de outro líquido. O procedimento de extração seletiva mediante solvente é importante no refino subseqüente do óleo lubrificante. Exemplo é a produção de benzenos, toluenos e xilenos mediante extração do petróleo especialmente processado. É possível remover de óleos lubrificantes, com esse processo, hidrocarbonetos de baixo índice de viscosidade, suspensões instáveis e alguns materiais corados.



PROCESSOS DE CONVERSÃO
CRAQUEAMENTO OU PIRÓLISE

Decomposição de grandes moléculas de hidrocarbonetos em moléculas menores pela ação do calor ou de catalisador. São comuns os catalizadores zeolitos.


C7H15.C15H30 C7H15.  C7H16 + C6H12 CH2 + C14H28 CH2

gasoleo pesado gasolina g.antidetonente óleo de reciclo



POLIMERIZAÇÃO

Reunião de moléculas análogas – reunião de olefinas leves.

C C C C

  *  

C  C = C + C  C = C  C  C  C  C = C +  C  C  C = C  C

 


C C

* calor ou pressão ou catalisador


ALQUILAÇÃO

União de uma olefina com um hidrocarboneto aromático ou parafinico.

ETENO + ISOBUTANO  2.2 DIMETILBUTANO
HIDRIGENAÇÃO

Ação de adição de hidrogênio a uma olefina.

H2

DI-ISOBUTENO  ISO-OCTANO


HIDROCRAQUEAMENTO

Quebra de moléculas pela ação do hidrogênio.


C7H15.C15H30 C7H15. + H2  C7H16 + C7H16 + C15H32

gasoleo pesado cadeia cadeia oleo

normal ramificada de reciclo
ISOMERIZAÇÃO

Alteração da disposição dos átomos numa molécula sem modificação do numero de átomos.


300oC

C  C  C  C  C  C  C

Al2O3

C

Craqueamento catalítico – resumo:




  • Produção de gasolina de melhor qualidade sem necessidade de alta pressão.

  • Emprega-se um catalisador para acelerar as reações.

  • O processo mais usado é o de leito fluido – o catalisador empregado nesse processo é um pó muito fino cujo comportamento se assemelha ao de um fluido quando em presença de um jato de gás.

  • A carga vem a ser obtida pela destilação a vácuo, é aquecida e a seguir vaporizada.

  • O aquecimento é efetuado por um reator com temperatura  550oC.

  • Da parte mais elevada do reator os vapores passam a coluna de fracionamento.

  • No fundo da coluna, para serem reciclados ficam as frações mais pesadas que ainda encerram parte do catalisador.

  • Os vapores craqueados sobem no interior da coluna de fracionamento e pelas saídas laterais são retirados os gasoleos leves e pesados.

  • Pela parte superior da coluna obtemos os vapores de gasolina craqueada e mais os hidrocarbonetos gasosos (etano, eteno, propano, propeno, butano, buteno) que constituem suprimentos para a petroquímica.

  • Condensadores e refrigeradores a água são usados para condensação dos vapores de gasolina.

  • Quanto aos hidrocarbonetos gasosos, por não se condensarem a essas temperaturas e nessas pressões, são retirados e usados não só para petroquímica bem como para conversão em componentes de alto índice de octanas.

  • Devido ao processo de craqueamento podemos obter produtos em maior proporção do que aquele fornecido pela natureza.

  • O reator de catalise fluida onde ocorre o craqueamento é um aparelho que as vezes alcança 80 metros de altura com complicado emaranhado de tubos. No seu interior o petróleo vaporizado e o catalisador pulverizado circulam em temperaturas elevadas, percorrendo quilômetros de tubulação.

  • O funcionamento é controlado por operadores que, nas casas de controle, orientam o funcionamento por meio de mostradores, válvulas, medidores, bombas, etc.


Reformação catalítica – Resumo:
Tem duas principais finalidades:

  1. Conversão de nafta de baixo IO (índice de octanagem) em outras de maior IO. Nafta é todo derivado do petróleo que destila entre 65 – 220oC.

  2. Produção de hidrocarbonetos aromáticos.




  • As naftas podem ser obtidas na unidade de destilação primaria (pressão atmosférica).

  • Os processos de reformação catalítica permitem maiores rendimentos de gasolinas, podendo ser operados de modo a produzirem hidrocarbonetos aromáticos.

  • A produção de não saturados é impraticável neste tipo de unidade porque as reações se passam em atmosfera de hidrogênio e qualquer olefina porventura formada hidrogenisa-se passando a parafina.

Processo de reformação catalítica para produzir gasolina de alto IO (REDUQUE):




  • Na seção de pré-tratamento, é vaporizada e a seguir recebe uma corrente de gás rica em hidrogênio (proveniente de outro ponto da unidade), passa por um forno, onde é aquecida, entrando no reator de pré-aquecimento, destinado a remoção de elementos nocivos ao catalisador de reformação propriamente dito, e que é feito a base de platina, sendo pois de custo bastante elevado.

  • Na seção de pré-tratamento, o produto recebe nova carga de gás rico em hidrogênio e entre na seção de reformação.

  • Aquecido no 1O forno, vai ao 1o reator, sofrendo queda de temperatura porque ai as reações por serem endotérmicas, absorvem calor.

  • De novo aquecido no 2o forno, para compensar aquela queda de temperatura, entra no 2o reator, assim por diante ate o ultimo reator.

  • Algumas unidades possuem três reatores como a REDUQUE, outras quatro com a refinaria Presidente Bernardes.

  • Do ultimo reator vai o produto a um tambor de vaporização por expansão brusca de alta pressão, onde se separa o gás rico em hidrogênio, mencionado anteriormente, indo a parte liquida para a torre de destilação (torre estabilizadora) operando-se a separação do reformado (no caso gasolina de alto IO), que sai pelo fundo, dos gases butano e mais leves que escapam pelo topo para se juntarem a parte ao gás liquefeito de petróleo, parte ao sistema de combustível da refinaria.


COOPETRÓLEO

Paulo Prill




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