Curva de Destilação

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1. PRINCIPIOS BÁSICOS DA DESTILAÇÃO 
 
 Como visto atras, o Petróleo Bruto não é apenas uma 
composição química simples, mas sim uma mistura de 
diferentes compostos químicos. 
 Para termos uma melhor perceção do comportamento das 
suas características precisamos de aquece-lo. Se aquecermos 
o Petróleo Bruto e elevarmos a sua temperatura, até começar 
a ebulir (ferver), mantendo fixa esta temperatura, logo 
verificamos que uma parte deste vaporiza e a outra parte não 
(mantendo-se inalterada). 
 Se aquecermos certa quantidade de água até a temperatura de 
212ºF (100ºC) e mantivermos esta temperatura, por algum 
tempo, o quê que acontece? 
 
Figura 1: Água a ferver 
 
 Se colocarmos um termómetro dentro do recipiente, 
observamos que a temperatura da ultima gota antes de toda 
água evaporar mantem-se a mesma ou seja 212ºF (100ºC), isto 
acontece porque todos os componentes químicos da água a 
pressão atmosférica entram em ebulição a exatamente esta 
temperatura nem mais, nem menos 1ºC. 
 
1.1. COMO ENTENDER AS CURVAS DE DESTILAÇÃO? 
 
 Diferente da água, o Petróleo Bruto não é uma composição 
química simples, mas sim milhares, e algumas vezes centenas 
de milhares de componentes diferentes. 
 Alguns componentes são simples (CH4) e outros mais 
complexos (C35H50). Temos com isso formada a base para 
começar a compreender de forma simples, o que são curvas de 
destilação. 
 Ao colocarmos num recipiente certa quantidade de Petróleo 
Bruto, e aquecermo-lo, observamos que ao atingir a 
temperatura de 150ºF (65,6ºC) o petróleo começa a ebulir 
(figura 2). 
 Se mantivermos esta temperatura, depois de algum tempo o 
petróleo deixa de ebulir. 
 
Figura 2: Petróleo Bruto em Ebulição 
 
 Se no segundo recipiente aumentamos a temperatura para 
450ºF (232ºC), verificamos que o Petróleo Bruto começa a 
ebulir novamente, pelo que depois de algum tempo deixa de 
ebulir. 
 Repetindo esta pratica varias vezes, verificamos que a 
determinada altura o Petróleo Bruto acaba. O quê que 
aconteceu? 
 O que acontece é que os componentes que entram em ebulição 
a temperaturas entre 150ºF e 450ºF vaporizam e assim 
sucessivamente. 
 Esta vaporização sucessiva, leva-nos a compreensão do que é 
uma Curva de Destilação, ou seja, uma relação entre uma 
escala de temperatura e outra escala representando as varias 
percentagens que evaporam, tal como o ilustrado no gráfico 1 : 
 
Gráfico 1: curva de destilação de um petróleo bruto. 
 Cada tipo de Petróleo Bruto tem uma única Curva de Destilação 
que nos ajuda a caracterizar que tipo de hidrocarbonetos estão 
presentes no mesmo. 
 
 
 Geralmente componentes com mais átomos de carbono, têm 
uma temperatura de ebulição mais elevada como se vê no 
quadro abaixo: 
COMPONENTE FÓRMULA 
TEMPERATURA DE 
EBULIÇÃO (ºC) 
DENSIDADE 
(Kg/m3) 
Propano C3H8 -42 503,27 
Butano C4H10 -0,56 587,15 
Decano C10H22 173,9 730,94 
Cetano C16H34 287,2 778,87 
Tabela 1: Temperatura de ebulição para alguns hidrocarbonetos. 
 
 
 
1.2. FRACÇÕES 
 
 Para especificar melhor as características do Petróleo Bruto, 
achou-se conveniente agrupar certos compostos em grupos 
chamados de fracções. 
 Fracções ou cortes é a designação genérica de todos os 
componentes que entram em ebulição entre duas 
determinadas temperaturas, chamado de ponto de corte (cut 
point). 
 Os pontos de corte (cut point) usados para descrever as 
fracções do petróleo bruto são: 
TEMPERATURAS FRACÇÕES 
Inferior a 90ºF (32ºC) Butanos e mais leves 
90ºF (32ºC) - 220ºF (104ºC) Nafta Leve 
220ºF (104ºC) - 315 ºF (157ºC) Nafta Pesada 
315 ºF (157ºC) - 450ºF (232ºC) Querosene 
450ºF (232ºC) - 800ºF (426ºC) Gasóleo 
800ºF (426ºC) e Superior Resíduo 
Tabela 2: Típicos cut points do petróleo bruto. 
 É importante notar que a composição dos Petróleos Brutos 
varia amplamente. Os petróleos mais leves têm a tendência de 
ter maior quantidade de nafta e querosene, enquanto os mais 
pesados mais gasóleo e resíduo. Basta observar a relação 
entre o peso dos compostos e a temperatura em que eles 
entram em ebulição. 
 Geralmente quanto maior for a quantidade dos átomos de 
carbono na composição, mais pesado (denso) também é a 
composição e por sua vez mais elevada a temperatura de 
ebulição. O inverso ou seja (menor quantidade de átomos de 
carbono na composição), mais baixo também serão os pontos 
de cortes (cut points). 
 
Gráfico 2: Anatomia da curva de destilação 
 
 
1.3. CORTES DO PETRÓLEO BRUTO 
 
 Sabendo que o querosene tem o seu ponto de ebulição entre 
315ºF e 450ºF, analisemos as duas curvas dos Petróleos Brutos 
representados no gráfico abaixo conseguimos verificar qual 
dos dois tem maior quantidade de querosene (o maior corte de 
querosene): 
 
Gráfico 3: Fracção de querosene de dois petróleos brutos diferentes. 
 
A) Para o Petróleo Bruto mais pesado a curva que começa mais 
alta porque tem muito poucos componentes leves na sua 
composição. O valor de 26% representa a quantidade total que 
terá ebulido antes do querosene começar a entrar em ebulição 
a temperatura de 315ºF. 
 
B) Ao atingir a temperatura de 450ºF interceptamos a mesma 
curva com cerca de 42% no eixo horizontal, que representa a 
quantidade total de querosene que evaporou quando o 
querosene parou de ebulir. 
 
C) Calculamos assim o volume percentual cumulativo, apartir do 
ponto de ebulição inicial (IBP) e o ponto final (EP) : 
42% - 26% = 16% 
O que quer dizer que o Petróleo Bruto mais pesado tem 16% de 
querosene. 
D) Utilizando o mesmo procedimento verificamos que o Petróleo 
Bruto mais leve tem cerca de 18%. 
66,5% - 48,5% = 18% 
 Em termos de negócio e dependendo do objetivo das refinarias, 
se tiverem o objetivo de produzir o máximo de querosene 
possível, podem preferir comprar o petróleo mais leve do que o 
mais pesado. 
 
Gráfico 4: Curva de Destilação de diferentes petróleos brutos 
 No gráfico acima estão representadas Curvas de Destilação de 
cinco Petróleos Brutos diferentes. Alguns deles tem mais 
fracções leves e outros mais pesadas. Todos têm preços 
diferentes. 
 É importante notar que cada refinaria tem objetivos diferentes 
de processo, maximizando a extração de determinado corte de 
acordo ao seu objetivo. 
EXERCÍCIO 
Desenhe a curva de destilação para os seguintes petróleos brutos (no 
mesmo gráfico) e diga qual é a quantidade de nafta (220ºF – 315ºF) 
que existe em cada um deles? 
Temperaturas (ºF) Oklahoma Sweet (%Vol.) Califórnia Heavy (%Vol.) 
Inferior a 113ºF 5,1 - 
113ºF a 220ºF 9,2 - 
220ºF a 260ºF 4 - 
260ºF a 315ºF 5,7 4,2 
315ºF a 390ºF 9,3 5,1 
390ºF a 450ºF 5,4 4,8 
450ºF a 500ºF 5,8 8,5 
500ºF a 550ºF 4,7 7,9 
550ºF a 650ºF 10,8 8,1 
650ºF a 750ºF 8,6 14,8 
750ºF a 900ºF 13,5 15,1 
900ºF a 1000ºF 5,9 13,4 
Acima de 1000ºF 12 18,1