R EFINO DE PETRÓLEO Mestranda: Gabriela Collazzo Santa Maria, 2008 Universidade Federal de Santa...
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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
http://pt.wikipedia.org/wiki/Petr%C3%B3leo#Origem http://pt.wikipedia.org/wiki/Origem_inorg%C3%A2nica_do_petr%C3%B3leo http://www.geocities.com/organicabr/petroleo.htm http://www.geocities.com/organicabr/destilacao_fracionada.html http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./energia/petroleo/
index.html&conteudo=./energia/petroleo/petroleo.html http://poluicao_ambiental.vilabol.uol.com.br/seminarios/
Poluicao_petroleo.htm http://www.refap.com.br/refap_funcionamento.asp http://www.infoescola.com/geografia/petrobras-e-o-petroleo-no-brasil/ http://www.coladaweb.com/quimica/petroleo.htm http://www.brasilescola.com/brasil/historia-do-petroleo-no-brasil.htm http://www.cepa.if.usp.br/energia/energia1999/Grupo1A/historia.html