Post on 13-Dec-2015
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PETRÓLEO
Curso: Química Industrial Turno: Noite Mód.: II
Componente: Polímeros (QU2146)
Aluna: Tatiana da Silva Machado de Queiroz Nº: 30
Professora: Vanesa Mitchell Turma B
O que é o petróleo?
Substância oleosa e inflamável, o petróleo é a principal fonte de energia
na atualidade. O fato de ser um recurso esgotável, aliado ao seu grande valor
econômico, fizeram com que esse combustível se tornasse um elemento
causador de grandes mudanças geopolíticas e socioeconômicas em todo o
mundo.
Acredita-se que o petróleo tenha se formado há milhões de anos em
razão da decomposição dos seres que compõem o plâncton, decomposição
esta causada pela pouca oxigenação e pela ação de bactérias. Assim, esses
seres decompostos teriam se acumulado no fundo dos mares e lagos.
Composto principalmente por hidrocarbonetos alifáticos, alicíclicos e
aromáticos, o petróleo é um óleo menos denso que a água, com coloração que
pode variar desde o castanho-claro até o preto. Além de servir como base para
a fabricação da gasolina, principal combustível para automóveis, vários outros
produtos, como gás natural, GLP, nafta, querosene, lubrificantes, etc., são
derivados do petróleo.
Por ser a principal fonte de energia do planeta, o petróleo já foi motivo
de algumas guerras, como a Primeira Guerra do Golfo, a Guerra Irã-Iraque, a
luta pela independência da Chechênia e a invasão estadunidense no Iraque,
em 2003. Sem dúvida, a existência de petróleo é um sinônimo de riqueza e
poder para um país. O combustível se tornou ainda mais valorizado após a
criação da OPEP (Organização dos Países Exportadores de Petróleo), que
nasceu com o fim de controlar preços e volumes de produção e pressionar o
mercado.
Atualmente, os dez maiores produtores de petróleo do mundo são:
Rússia, Estados Unidos, Arábia Saudita, Irã, Iraque, Kuwait, Emirados Árabes
Unidos, Venezuela, México e Inglaterra.
Exploração e extração do petróleo
O petróleo é encontrado em bolsões profundos em terra firme e abaixo
do fundo do mar. A exploração do petróleo passa por três etapas principais:
1º Prospecção: é a localização de bacias sedimentares por meio de análise
detalhada do solo e do subsolo.
O geólogo que determina a probabilidade de haver rochas-reservatório com
petróleo aprisionado pode fazê-lo de diversas maneiras, como por meio de
imagens de satélites e outros equipamentos.
2º Perfuração: uma vez descobertas as jazidas de petróleo, realiza-se a
marcação com coordenadas GPS e boias marcadoras sobre a água do mar. Se
for na terra, realiza-se a perfuração do solo de um primeiro poço. Se realmente
existir o petróleo, outros poços são perfurados e analisa-se se a extração é
viável economicamente.
Essa perfuração, que pode atingir profundidades de 800 a 6.000 metros, é feita
em terra por meio de sondas de perfuração e no mar com plataformas
marítimas (imagem). As torres de perfuração podem ter uma broca simples
com diamantes industriais; ou um trio de brocas interligadas com dentes de
aço.
3º Extração: na terra, o petróleo é encontrado acima de água salgada e
embaixo de uma camada gasosa em alta pressão. Assim, quando o poço é
perfurado, o petróleo pode jorrar espontaneamente até a superfície em razão
da pressão do gás. Quando essa pressão diminui é necessário o uso de
equipamentos (como o “cavalo de pau” mostrado na figura a seguir) que
bombardeiam o petróleo para a superfície.
Se o petróleo for muito denso é preciso injetar vapor de água aquecido
sob pressão por meio de um segundo poço cavado no reservatório. O calor do
vapor diminui a viscosidade do petróleo e a pressão ajuda a empurrá-lo para
cima no poço.
Pré-Sal
Pré-sal é o nome dado às reservas de hidrocarbonetos em rochas
calcárias que se localizam abaixo de camadas de sal. É o óleo (petróleo)
descoberto em camadas de 5 a 7 mil metros de profundidade abaixo do nível
do mar. É uma camada de aproximadamente 800 quilômetros de extensão por
200 quilômetros de largura, que vai do litoral de Santa Catarina ao litoral do
Espírito Santo.
Para extrair o óleo e o gás da camada pré-sal, é necessário ultrapassar
uma lâmina d’água de mais de 2.000 m, uma camada de 1.000 m de
sedimentos e outra de aproximadamente 2.000 m de sal. É um processo
complexo e que demanda tempo e dinheiro.
Transporte do petróleo
O transporte de petróleo é realizado no Brasil para a realização de
importações e de exportações de petróleo bruto e derivados, para o
escoamento da produção dos campos petrolíferos de exploração para
instalações de armazenamento e de processamento e para a distribuição dos
produtos processados.
Depois que é realizada a extração do petróleo, ele é transportado
primeiramente aos portos de embarque. E para levar o petróleo são utilizados
oleodutos e gasodutos, que são tubos subterrâneos que transportam,
respectivamente, o óleo e o gás. Esses dutos podem ser terrestres
(construídos em terra) ou submarinos (construídos no fundo do mar). Estão
localizados em maior escala nas regiões costeiras ─ interligando as
plataformas com terminais e estes entre si e as refinarias.
No caso dos superpetroleiros, como não atracam em portos marítimos
convencionais, para transferir a carga para a terra e vice-versa, são usados
terminais marítimos localizados nas áreas costeiras. Quando chegam a estes
terminais, novamente se utilizam os oleodutos, onde o petróleo é bombardeado
até seu destino final (por exemplo, as refinarias).
Entretanto, embora seja bastante vantajoso em sentido econômico, o
transporte marítimo do petróleo tem dado origem a acidentes que espalham
grandes quantidades de petróleo pelos oceanos, o que acaba causando a
morte de muitas espécies marinhas, como aves e peixes, além de plantas. O
impacto gerado sobre o ecossistema aquático através de grandes acidentes,
como vazamentos nos poços de petróleo, nos superpetroleiros e o rompimento
dos dutos, é algo devastador e difícil de ser calculado.
Assim, para prevenir a poluição acidental e operacional causada pelos
superpetroleiros, a IMO (International Maritime Organization ─ agência
especializada da ONU para assuntos marítimos) passou a realizar convenções
como a Convenção Internacional para a Prevenção da Poluição por Óleo
(OILPOL, posteriormente MARPOL) para gerar ações e regulamentações
referentes a esse tipo de transporte.
Um exemplo é a obrigatoriedade do casco duplo nos petroleiros, pois ele
reduz a probabilidade de a carga transportada ser derramada no meio
ambiente quando da ocorrência de acidentes que geram avarias no casco do
navio.
Refinamento
Nas refinarias são feitos processos físico-químicos para o refino do
petróleo bruto (ou refinamento do petróleo) para a obtenção das chamadas
frações do petróleo.
O petróleo não é usado diretamente na forma bruta, por isso ele precisa
passar por esse processo. Esse combustível é composto de uma mistura
complexa de hidrocarbonetos, além de pequenas quantidades de outras
classes de compostos orgânicos que contêm nitrogênio, oxigênio e enxofre.
Não é possível isolar cada um desses compostos orgânicos que compõem o
petróleo, tendo em vista que muitos possuem pontos de ebulição muito
próximos. Por isso, o refinamento do petróleo isola frações, ou seja, grupos
com um número menor de compostos orgânicos, principalmente
hidrocarbonetos que possuem massas molares próximas.
Portanto, a diferença básica entre essas frações do petróleo é a
quantidade de átomos de carbono presentes em suas moléculas. Por exemplo,
a gasolina é uma fração do petróleo formada por hidrocarbonetos que possuem
de 6 a 10 átomos de carbono, enquanto que outra fração do petróleo, o
óleo diesel, possui moléculas com 15 a 18 carbonos. Veja na imagem abaixo
outras frações do petróleo e a quantidade de átomos de carbono em cada
caso, além das amplas aplicações dessas frações em nossa sociedade:
Principais frações o petróleo, suas composições aproximadas e aplicações*
Quanto maior a massa molar de um composto orgânico, maior é o seu
ponto de ebulição, ou seja, a temperatura que passa do estado líquido para o
estado de vapor. Essa propriedade é importante, porque uma das principais
técnicas usadas nas refinarias é a destilação fracionada do petróleo, e ela se
baseia nessa propriedade para separar as frações do petróleo.
Basicamente, essa técnica consiste em colocar o petróleo em um forno
ou fornalha para ser aquecido a cerca de 400ºC. Essa fornalha é acoplada a
uma torre de destilação a pressão atmosférica (ou torre de fracionamento) que
possui vários pratos ou bandejas de destilação (no máximo 50 bandejas).
Conforme vai subindo, cada bandeja apresenta uma temperatura diferente que
vai diminuindo nesse sentido.
Assim, ocorre o seguinte, os hidrocarbonetos de maiores massas
molares (de moléculas com maior quantidade de carbonos) formam uma fração
que permanece no fundo do recipiente no estado líquido, pois o seu ponto de
ebulição é muito elevado. Já as frações com menores massas molares e que
possuem menores pontos de ebulição, passam para o estado de vapor e
sobem na torre de destilação, chegando à próxima bandeja. Se a temperatura
nessa bandeja for menor que o ponto de ebulição da fração, ela se condensa e
é retida. Se não, ele continua subindo para a próxima bandeja e assim
sucessivamente, até a fração mais leve chegar ao último prato da coluna, onde
a temperatura é a menor e é coletada ali.
Esse processo se repete novamente, para garantir a eficiência do
processo. Nesta parte do processo são obtidos principalmente gás, gasolina,
nafta e querosene.
O líquido de massa molar elevada que permaneceu na parte inferior da
torre de destilação é então encaminhado para outro forno, para ser aquecida
novamente. Mas, acontece que essa fornalha está acoplada uma torre de
destilação a vácuo ou a pressão reduzida, ou seja, que possui a pressão de
vapor menor que a pressão atmosférica.
Desse modo, esses compostos pesados entram em ebulição em
temperaturas menores que 400ºC, o que impede que suas moléculas se
decomponham, isto é, sejam quebradas. O mesmo processo que ocorreu na
outra torre de destilação ocorre novamente e são obtidas novas frações desse
resíduo. Essas frações do petróleo são mais pesadas que as obtidas na
primeira destilação. Nesta parte do processo são obtidos principalmente: graxa,
parafinas, óleos lubrificantes e betume que é usado para fazer asfalto e na
impermeabilização.
Esquema de algumas frações do petróleo obtidas pela destilação fracionada, primeira etapa do
seu refino**
BIBLIOGRAFIA
Brasil Escola. Petróleo. Disponível em: <http://www.brasilescola.com/geografia/petroleo.htm>. Acesso em: 21 fev 2015.
Francisco, Wagner de Cerqueira e. Pré-Sal. Disponível em: <http://www.brasilescola.com/brasil/presal.htm>. Acesso em: 21 fev 2015.
Fogaça, Jennifer. Exploração e Extração de Petróleo. Disponível em: <http://www.brasilescola.com/quimica/exploracao-extracao-petroleo.htm>. Acesso em: 21 fev 2015.
Fogaça, Jennifer. Como é feito o transporte do petróleo?. Disponível em: <http://www.brasilescola.com/quimica/como-feito-transporte-petroleo.htm>. Acesso em: 21 fev 2015.
Fogaça, Jennifer. Refinamento. Disponível em: <http://www.brasilescola.com/quimica/refinamento-petroleo.htm>. Acesso em: 21 fev 2015.