REFINO DE PETRÓLEO

Mestranda: Gabriela Collazzo

Santa Maria, 2008

Universidade Federal de Santa MariaCentro de TecnologiaDepartamento de Engenharia QuímicaDEQ1014- Termodinâmica aplicada a Engenharia Química II

INTRODUÇÃO Indústria Petrolífera iniciou em meados do séc XIX

1859 Perfuração do primeiro poço na Pensilvânia

1897 Primeiro poço no Brasil

1939 Criada CNP- Conselho Nacional do Petróleo

1953 Criada a Petrobrás

No Brasil, o petróleo é encontrado em águas oceânicas profundas, o que encarece a sua extração

O maior estado produtor é o Rio de Janeiro, na Bacia de Campos, cuja contribuição é de quase 75%

ORIGEM

COMPOSIÇÃO PETRÓLEO BRUTO

Carbono - 84% Hidrogênio - 14% Enxofre - de 1 a 3% (sulfeto de hidrogênio, sulfetos,

dissulfetos, enxofre elementar) Nitrogênio - menos de 1% (compostos básicos com

grupos amina) Oxigênio - menos de 1% (encontrado em compostos

orgânicos como o dióxido de carbono, fenóis, cetonas e ácidos carboxílicos)

Metais - menos de 1% (níquel, ferro, vanádio, cobre, arsênio)

Sais - menos de 1% (cloreto de sódio, cloreto de magnésio, cloreto de cálcio)

AS PRINCIPAIS CLASSES DE HIDROCARBONETOS EM PETRÓLEO BRUTO:

Parafinas

fórmula geral: CnH2n+2

Temperatura ambiente podem ser gases ou líquidos

exemplos: metano, etano, propano, butano, isobutano, pentano, hexano

Aromáticos

fórmula geral: C6H5 - Y (Y é uma molécula mais longa e não ramificada que se conecta a anéis benzênicos)

estruturas em anel, com um ou mais anéis 

geralmente são líquidos 

exemplos: benzeno, naftaleno

Naftenos ou cicloalcanos fórmula geral: CnH2n estruturas em anel, com um ou mais anéis  em temperatura ambiente, geralmente

são líquidos exemplos: ciclohexano, metilciclopentano

Alcenos fórmula geral: CnH2n podem apresentar-se nos estados líquido ou

gasoso exemplos: etileno, buteno, isobuteno

Dienos e Alcinos fórmula geral: CnH2n-2 podem apresentar-se nos estados líquido ou

gasoso exemplos: acetileno, butadieno

EXPLORAÇÃO

Plataformas Fixas

PLATAFORMAS NO BRASIL

- Primeiras unidades utilizadas

- Laminas d’água 300m

- Estruturas modulares de aço

- Projetadas para receber:

Equipamento de perfuração

Estocagem de material

Alojamento de pessoal

Plataformas Auto-eleváveis (PAs)

- Constituídas de balsa equipada com estrutura de apoio

- Movimentam-se para baixo até o fundo do mar

- São móveis

- Perfuração de poços

- Lâminas d’água de 5 a 130 m

Plataformas Semi-submersíveis

- Estruturas com 1 ou + conveses

- Apoiada por colunas em flutuadores submersos

- Grande mobilidade

- Preferidas para a perfuração de poços exploratórios

Navios-sonda

- Navio projetado para perfuração de poços submarinos

- Torre de perfuração no centro do navio

- Sistema de posicionamento : sensores acústicos, propulsores e computadores

- Anulam o efeito de vento, ondas e correntes

Plataformas tipo FPSO - (Floating, Production, Storage and Offloading)

- Sistema flutuante de produção, armazenamento e transferência de óleo

- Planta de processo separa e trata os fluidos produzidos

- Navio aliviador

- Os maiores capacidade de 200 mil barris/dia

- Produção de gás de 3 milhões metros cúbicos dia

PLATARFOMAS

PRODUTOS DERIVADOS DO PETRÓLEO

Gás de Petróleoaquecer, cozinhar, fabricar plástico

alcanos com cadeias curtas (1 a 4 átomos de carbono)

faixa de ebulição: menos de 40ºC liquefeitos sob pressão para criar o GLP

Nafta intermediário da gasolina mistura de alcanos de 5 a 9 átomos de carbono faixa de ebulição: de 60 a 100ºC

Gasolinacombustível de motores

mistura de alcanos e cicloalcanos (de 5 a 12 átomos de carbono)

faixa de ebulição: de 40 a 205ºC

Querosene combustivel para motores de jatos , material

inicial para a fabricação de outros produtosmistura de alcanos (de 10 a 18 carbonos) e

aromáticos faixa de ebulição: de 175 a 325°C

Gasóleo ou diesel destiladousado como diesel e óleo combustível, além de ser um intermediário para outros produtos

alcanos contendo 12 ou mais átomos de carbono faixa de ebulição: de 250 a 350 ºC

Óleo lubrificante usado para óleo de motor, graxa e outros

lubrificantes alcanos, cicloalcanos e aromáticos de cadeias

longas (20 a 50 átomos de carbono) faixa de ebulição: 300 a 370ºC

Petróleo pesado ou óleo combustível

usado como combustível industrial, também serve como intermediário na fabricação de outros produtos

alcanos, cicloalcanos e aromáticos de cadeia longa (de 20 a 70 átomos de carbono)

faixa de ebulição: de 370 a 600°C

Resíduos

coque, asfalto, alcatrão, breu, ceras, material inicial para fabricação de outros produtos

compostos com vários anéis com 70 átomos de carbono ou mais

faixa de ebulição: mais de 600°C

1. Retirada do sal e da água, que se misturaram ao petróleo

2. Aquecimento do óleo em fogo direto e então, começa a se separar

3. Na coluna atmosférica, o petróleo é aquecido junto com vapor de água, para facilitar a destilação

4. Saída dos produtos, já separados5. Produtos consumíveis

REFINO DO PETRÓLEO

DESTILAÇÃO FRACIONADA

OS PONTOS DE EBULIÇÃO DOS SUBPRODUTOS DO PETRÓLEO

PROCESSAMENTO QUÍMICO

Pode-se transformar uma fração em outra usando um destes três métodos:

Craqueamento: divisão de grandes cadeias de hidrocarbonetos em pedaços menores

Reforma: combinação pedaços menores para criar outros maiores

Alquilação:rearranjo de vários pedaços para fazer os hidrocarbonetos desejados 

CraqueamentoTérmico

Vapor

Viscorredução

Coqueamento

Catalítico Zeólita,hidrossilicato de alumínio, bauxita e alumino

silicatos

craqueamento catalítico fluido (538ºC)

Gasóleo pesado gasolina e óleo diesel

Hidrocraqueamento

Óleo pesado gasolina

querosene

5 TIPOS

Etano, butano e nafta em etileno e benzeno produtos químicos

Resíduos Alcatrão

816ºC

482ºC

Resíduos Óleo pesado

Gasolina

Nafta

COQUE

482ºC

Alquilação

Reforma Catalisador – Platina

Nafta de baixo peso Compostos aromáticos

Produtos químicos

Gasolina

Subproduto – H2

Compostos de baixo peso

propileno

buteno

Ácido fluorídrico ou

Ácido sufúrico+

Hidrocarbonetos Ricos em Octanas

FUNCIONAMENTO DE UMA REFINARIA

PRODUTOS

Como combustível:    Gasolina     Querosene     Gás natural     Diesel      GLP  Asfalto (piche) Plásticos Vela Cera

RESÍDUOS E MEIO AMBIENTE

Meio ambienteestudos sísmicosprodução de águafluido de perfuraçãoferramentas radioativas

Resíduos

resíduos oleosos resíduos líquidosemissão de gases

BIBLIOGRAFIA http://www2.petrobras.com.br/minisite/refinarias/portugues/graficoPnd.asp http://ciencia.hsw.uol.com.br/refino-de-petroleo1.htm http://ciencia.hsw.uol.com.br/framed.htm?parent=refino-de-

petroleo.htm&url=http://elmhcx9.elmhurst.edu/~chm/onlcourse/chm110/outlines/distill.html

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