ESCOLA ESTADUAL DE ENSINO FUNDAMENTAL E MÉDIO

IRMÃ MARIA CELESTE

DISCIPLINA: QUÍMICA

PETRÓLEO, HIDROCARBONETOS E FRAÇÃO DO PETRÓLEO

GUAJARÁ-MIRIM/RO - 2014

E.E.E.F. IRMÃ MARIA CELESTE

DISCIPLINA: QUÍMICA

Alunos: Gilberto

Ano: 3o Turma: B Turno: 2o

GUAJARÁ-MIRIM/RO - 2014

Introdução

Neste trabalho falaremos sobre o petróleo, sua origem, composição, extração, refinação e não deixando de citar seus aspectos químicos. A definição para petróleo: o próprio nome já o define, vem do latim petra = pedra + oleum = óleo. O petróleo se define como um líquido oleoso retirado de pedras (rochas) subterrâneas. Esta riqueza natural já ganhou até o nome de Ouro negro, em razão da sua coloração e grandeza econômica.

O  PETROLEO

O petróleo é uma mistura de milhares de hidrocarbonetos. Cada um apresenta moléculas de determinado tamanho, ao qual sua temperatura de ebulição está diretamente relacionada: os hidrocarbonetos formados por moléculas pequenas possuem temperaturas  de ebulição baixas; os formados por moléculas grandes, temperaturas de ebulição elevadas. A tabela a seguir mostra a relação entre o número de átomos de carbono e hidrogênio das moléculas de alguns hidrocarbonetos e suas temperaturas de ebulição:

substância Nº atomos de carbono

Estado físico

Temperatura de ebulição C

Metano (CH4) 1 gas -162Etano(C2H6) 2 gasPropano(C3H8) 3 gasButano(C4H10) 4 gas 0Gasolina 5 a 12 líquido 40 a 200Querosene 12 a 16 líquido 175 a 320Óleo combustível

15 a 18 líquido 230 a 250

resíduo Maior que 20 sólido Asfalto, parafina

Para ser destilado o asfalto é conduzido dos tanques de armazenamento para uma fornalha, na qual se vaporiza. A mistura líquido-vapor é encaminhada para uma torre de fracionamento onde ocorre a destilação. Essa torre é uma grande coluna cilíndrica vertical, com vários pratos horizontais que se intercomunicam, cada uma com uma temperatura: quanto mais alta sua localização na torre, menor a temperatura.

Em cada prato, condensa-se uma fração do petróleo, cada uma com uma composição diferente. Nos pratos inferiores, obtem-se as moléculas maiores; nos superiores as moléculas menores. O principal componente da fração  que corresponde a gasolina é o octano(C8H16).

O método do craqueamento consiste em quebrar as moléculas maiores de hidrocarbonetos:

C17H36 è                    aquecimento è                               C8H16 + C9H20

Óleo combustível                                                                    gasolina

Outro método consiste na alquilação, que é a combinação de moléculas menores dos componentes gasosos para formar moléculas maiores:

C4H8 + C4H10  è            aquecimento + catalisador  è          C8H18

Gases do petróleo                                                                         gasolina

Motores de combustão interna

Os motores dos veículos a gasolina ou álcool são constituídos por um cilindro que movimenta um pistão, duas válvulas (uma de entrada e outra de saída de gases) e uma vela, que produz faísca elétrica. São os motores de quatro tempos.

Polímeros são materiais compostos por macromoléculas. Essas macromoléculas são cadeias compostas pela repetição de uma unidade básica, chamada mero. Daí o nome: poli (muitos) + mero. Os meros estão dispostos um após o outro como pérolas num colar. Uma macromolécula assume formato muito semelhante ao de um cordão. Logo pode-se fazer uma analogia: as macromoléculas de um polímero estão dispostas de uma maneira muito semelhante a um novelo de lã. É difícil extrair um fio de um novelo de lã. Também é difícil remover uma macromolécula de uma porção de plástico, pois as cadeias “seguram-se” entre si.

Hidrocarbonetos

O petróleo é formado quase exclusivamente por uma mistura de carbono e hidrogênio, os hidrocarbonetos, cujas moléculas são formadas de dois a dezenas de milhares de átomos de carbono ligados entre si por ligações covalentes. Essas ligações podem ser:

A característica do átomo de carbono de se unir a outros átomos de carbono, formando cadeias com número praticamente ilimitado de átomos, faz com que o número de compostos também seja ilimitado. O cristal de grafite e diamante são formados por ligações covalentes com disposição diferente dos átomos de carbono. No grafite, os átomos de carbono foram camadas e suas ligações são fracas,

enquanto que no diamante, cada átomo está diretamente ligado a outros quatro átomos, responsável pela sua rigidez e dureza.

HIDROCARBONETOS

ALIFÁTICOS(cadeias abertas)Saturados – alcanos (ligações simples) –C-C-C-C-C-Insaturados – alcenos (uma ligação dupla) –C-C-C=C-Alcinos (uma ligação tripla) -C-C-C=CAlcadieno (duas ligações duplas) –C-C=C-C=C

CÍCLICOS(cadeias fechadas)

Saturados – ciclanos (ligações simples)

                                              

     Ciclenos (uma ligação dupla)

   Ciclodienos (duas ligações duplas)

     Aromáticos (um ou mais núcleos benzênicos)

                 

Os hidrocarbonetos saturados com estrutura em cadeias abertas normais ou ramificadas constituem a série dos alcanos.

Por serem apolares,os alcanos são solúveis em solvente apolares ou fracamente polares como benzeno, éter clorofórmio e são insolúveis em solvente polares como a água.

A mais importante reação dos alcanos é a combustão, sendo, por isso, utilizados como combustíveis. No gás natural, temos o metano,no gás de botijão, o propano, nos isqueiros, o butano, na gasolina, o octano e outros hidrocarbonetos; na parafina, hidrocarbonetos de grande massa molecular.

A combustão completa produz gás carbônico água

CH4    +     2O2    è     CO2     +       H2O

metano

Os hidrocarbonetos insaturados caracterizam-se pela ligação dupla ou tripla carbono-carbono. Quando apresentam ligação duplas são chamados alcenos. Quando apresentam ligações triplas são chamados alcinos.

Os alcenos e alcinos, ao contrário dos alcanos, são muito reativos por causa das ligações duplas e tripla, o que permite a entrada

FRAÇÕES DO PETRÓLEO

Frações do petróleo são as partes comerciais obtidas pelo processamento nas operações de refino e é uma divisão por pontos de ebulição, por isso, também são chamadas produtos de petróleo. O petróleo (óleo de pedra) é uma mistura de compostos orgânicos, com predomínio de hidrocarbonetos, mas que contém outros elementos ou compostos. O carbono está presente com 84% seguido do hidrogênio (14%), enxofre (de 1 a 3%), nitrogênio, oxigênio, metais e sais, estes com menos de 1% de presença.

Obtido da perfuração, o petróleo bruto passa por processos mecânicos de purificação como a decantação e é submetido a um processo de fracionamento de onde se obtém diversas frações do petróleo. Esses componentes são aquecidos com vapor de alta pressão e as misturas, com diferentes pontos de ebulição, são facilmente separadas por um processo chamado de destilação fracionada. O fracionamento do petróleo é uma etapa muito importante no processo de refino. Muitos dos compostos saem prontos para serem comercializados, mas outros devem ser processados quimicamente para criar outras frações. Após o fracionamento do petróleo têm-se o gás liquefeito do petróleo (GLP), a gasolina, éter de petróleo, a benzina especial, a ligroína, o óleo diesel, a querosene e outros óleos lubrificantes.Já o craqueamento do petróleo (cracking) divide grandes cadeias de hidrocarbonetos em pedaços menores e há vários tipos diferentes de craqueamento de petróleo como o térmico, onde as cadeias de hidrocarbonetos são aquecidas a altas temperaturas (e algumas vezes a altas pressões também) até que se quebrem. Outro tipo de craqueamento é a vapor e utiliza vapor de alta temperatura (816°C) para craquear (quebrar) etano, butano e nafta em etileno e benzeno, matérias primas usadas para fabricar produtos químicos. A viscorredução, como o próprio nome diz, reduz a viscosidade de óleos pesados e produz o alcatrão. Há ainda o coqueamento, o craqueamento catalítico fluido, o catalítico, o hidrocraqueamento que quebra o óleo pesado em gasolina e querosene (combustível de aviação).Após esses e outros tratamentos das frações de petróleo, elas são resfriadas e misturadas para formar produtos como a gasolina de vários tipos, com ou sem aditivos, os óleos lubrificantes com diferentes pesos moleculares e tipos e, a querosene de vários tipos. Além desses: combustível de aviação, óleo diesel, óleo combustível e diferentes tipos de produtos químicos para a produção de plásticos e outros polímeros.

Conclusão:

O petróleo consiste basicamente em composto de apenas dois elementos, ou seja, carbono e hidrogênio.A função das refinarias consiste em dividir o óleo cru em frações delimitadas pelo ponto de ebulição de seus componentes.A maioria dos produtos derivados do petróleo é constituído de líquidos, os que apresentam maior dificuldade de manuseio são: gases, graxas, combustíveis pesados, parafinas e asfaltos.No Brasil, o petróleo é transportado e importado pela Petrobrás.

Referencias bibliográficas:

http://quimiescola-professorfernando.blogspot.com.br/2011/07/o-petroleo-e-os-hidrocarbonetos.html

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