Combustiveis liquidos

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COMBUSTÃO E COMBUSTÍVEIS
COMBUSTÍVEIS LÍQUIDOS
OsOs combustíveiscombustíveis líquidoslíquidos sãosão osos maismais importantesimportantes
atualmenteatualmente::
– Motores de combustão interna e de compressão;
– Indústrias;
– Produção de energia elétrica.
ClassificaçãoClassificação::
1. Petróleo e seus derivados;
2. Derivados do alcatrão de hulha ou do linhito;
3. Destilados dos xistos betuminosos;
4. Hidrocarbonetos sintéticos;
5. Biocombustíveis.
VISÃO GERAL
COMBUSTÃO DE COMBUSTÍVEIS 
LÍQUIDOS
üAs reações de combustão dos combustíveis
líquidos, se processam em fase gasosa, sendo
oxidado a combustível na forma de vapor;
üSe o líquido for um combustível, as suas
partículas, no estado de vapor, entram em
combustão com o oxigênio do ar, liberando
calor;
üA introdução do combustível líquido no espaço
da combustão já aquecido, vai provocar um
cracking térmico das moléculas do combustível.
PETRÓLEO E SEUS DERIVADOS
UtilizaçãoUtilização dodo petróleopetróleo..
– Tempos remotos: obtenção de calor e luz;
– Século passado: desenvolvimento da indústria do
petróleo;
– Atualmente: combustíveis.
CaracterísticaCaracterística dodo petróleopetróleo..
– Líquido natural oleoso;
– Cor amarelado até preto;
– Viscosidade variável;
– Poder calorífico de 9.700 a 11.700 kcal/kg;
– Peso específico de 0,77 a 0,98 kg/L.
PETRÓLEO E SEUS DERIVADOS
PETRÓLEO E SEUS DERIVADOS
PETRÓLEO E SEUS DERIVADOS
PETRÓLEO E SEUS DERIVADOS
ConstituiçãoConstituição dodo petróleopetróleo
– Hidrocarbonetos das séries parafínicas, aromáticos e
naftênicos;
– Derivados oxigenados, sulfurados ou nitrogenados;
– Impurezas (água e matérias inorgânicas).
ComposiçãoComposição elementarelementar
ELEMENTO %
C 81 a 87
H 10 a 14
S 0 a 6
O 0 a 7
N 0 a 1,2
PETRÓLEO E SEUS DERIVADOS
OrigemOrigem dodo petróleopetróleo
Esquema de jazida petrolífera
ClassificaçãoClassificação dodo petróleopetróleo
a) Classificação pela base: mais antiga e considera o tipo
predominante de hidrocarbonetos na mistura (petróleo
bruto).
– Parafínica: hidrocarbonetos saturados, desde CH4 até
C35H72.
– Asfáltica: cicloparafínicos ou naftênicos.
– Mista: aromáticos, alquenos e alquinos.
b) Classificação do Bureau of Mines: baseia-se no peso
específico (15,6 oC – 60 oF) de duas frações (gasolina e
óleos lubrificantes).
PETRÓLEO E SEUS DERIVADOS
PETRÓLEO E SEUS DERIVADOS
REFINOREFINO:: conjunto de processos que sofrem os
petróleos para se obterem os produtos desejados.
São tipos de processamentos:
a) Separação: destilação, adsorção, filtração, extração
por solventes;
b) Conversão: cracking (craqueamento) e
polimerização;
c) Químico: remoção de constituintes indesejáveis, por
meio de reações químicas.
PETRÓLEO E SEUS DERIVADOS
Derivados obtidos da destilação atmosférica
1. Gases “incondensáveis”: destilam até cerca de 50oC. Desta
fração obtem-se GLP, butadieno, e outros hidrocarbonetos;
2. Gasolina direta ou de topping: destila de 50 a 189oC.
Produz éter de petróleo e gasolina;
3. Querosene: destila de 170 a 280oC;
4. Óleos combustíveis: destila entre 230 e 280oC. Produz o
óleo diesel;
5. Resíduo: utilizável para combustão em caldeiras e fornos. É
submetido a destilação a vácuo para produzir óleos
lubrificantes.
REFINO DO PETRÓLEO
DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
Fração ( % )
Temperatura de 
destilação(°C) Nº de Carbono
Gás de cozinha 
(GLP) 7.5 abaixo de 20 1 a 4
Solvente para colas e 
tintas 11.2 60 - 100 5 a 7
Gasolina 16.2 80 - 205 5 a 12
Querosene 5.0 175 - 275 12 a 16
Óleo Diesel e 
combustível 50.4 acima de 250 15 a 18
Óleo lubrificante e 
parafina 1.2 acima de 350 acima de 17
Asfalto 1.8 sólidos não voláteis estr. policíclicas
Outros 6.7 - -
PETRÓLEO E SEUS DERIVADOS
Especificações e testes efetuados nos 
combustíveis líquidos derivados do petróleo
1. Densidade: (g/cm 3 ou grau API);
2. Viscosidade: poises (g/cm.seg), utiliza os viscosímetros de
Saybolt;
3. Resíduo carbonoso: indica a massa de resíduos após a
evaporação fora do contato do ar;
4. Poder antioxidante: indica a resistência a oxidação pelo
oxigênio do ar;
5. Ponto de fulgor e de inflamação: temperaturas mínimas em
que, sob a ação de chama emitem um lampejo, cessando após a
combustão (fulgor) ou entram em combustão contínua
(inflamação);
PETRÓLEO E SEUS DERIVADOS
Especificações e testes efetuados nos 
combustíveis líquidos derivados do petróleo
6. Resinas (gomas): indicam a tendência à polimerização dos
hidrocarbonetos insaturados existentes;
7. Curvas de destilação: indicam a volatilidade dos
combustíveis.
8. Poder calorífico: indica a rentabilidade térmica do
combustível.
9. Poder antidetonante: octanagem e cetanagem.
PETRÓLEO E SEUS DERIVADOS
Poder antidetonante: “octanagem” e “cetanagem” 
Quanto menos longa for sua cadeia e quanto maior o 
número de ramificações: maior será o poder antidetonante.
Octanagem – Gasolina
Índice de octano ou octanagem: sistema habitual para graduar esse
combustível, sendo o 2,2,4-trimetilpentano (isooctano) estabelecido
como o melhor comportamento - poder antidetonante = 100. 
Ex.: 82% isooctano e 18% n-heptano - Índice de octanagem = 82
Cetanagem (cetano - C16H34) - Óleo diesel
De maneira análoga à gasolina, as características antidetonantes de 
um óleo diesel são indicadas pelo índice de cetano ou cetanagem
(cetano: C16H34).
COMBUSTÍVEIS LÍQUIDOS
Ø Mistura de hidrocarbonetos de 6 a 12 C;
Ø Intervalo de ebulição: 40 a 60 oC;
Ø Ponto de fulgor: 20 oC;
Ø Conteúdo de Carbono: 83,5 a 85% em peso;
Ø Conteúdo de Hidrogênio:15,0 a 15,8% em peso;
Ø Conteúdo de Enxofre: menor que 1% em peso.
Ø Peso específico: 0,70 a 0,85 g/cm3 (a 20 oC)
Ø Calor de vaporização: 85 a 110 kcal/Kg
Ø Calor específico (a 15 oC): 0,5 kcal/ kg oC
Ø Poder calorífico: 11.000 kcal/kg
PETRÓLEO E SEUS DERIVADOS:
GASOLINA
Ø Mistura de hidrocarbonetos de 14 até 19 átomos de
carbono na molécula;
Ø Incolor e menos volátil que a gasolina;
Ø Usado nas turbinas de aviões a jato e em motores de
combustão interna de tratores;
Ø Análise elementar média: 84% C e 16% H (em peso);
Ø Ponto de fulgor: superior a 80 oC;
Ø Poder calorífico: cerca de 11500 kcal/kg.
PETRÓLEO E SEUS DERIVADOS:
QUEROSENE
04/16/10
Ø Tem fração mais pesada que o querosene;
Ø É empregado em motores de compressão (motores
diesel);
Ø Peso específico: 0,85 g/cm3
Ø Análise elementar: 85,9 a 86,7% de C, 12,7 a 13,4% de
H, menos que 0,8% de (O2 +N2) e 0,1 a 0,7% de S (em
peso).
Ø Ponto de inflamação: 110 oC.
Ø Poder calorífico 10.100 kcal/kg.
PETRÓLEO E SEUS DERIVADOS
ÓLEO DIESEL
• O principal é o benzeno.
• Poder calorífico: 10.500 kcal/kg
• Ponto de fulgor : 15 oC
• Índice de octano: igual a 88 
• Xistos são rochas com alto teor de materia argilosa
• Destilação seca xistos:
• Fornece: gases, óleos betuminosos e resíduos argilosos.
• Xisto de tremembé por DS: 12% produtos condensáveis
(20% de gasolina e 50% de óleo diesel)
COMBUSTÍVEIS DERIVADOS DO ALCATRÃO 
DE HULHA
DESTILADOS DE XISTOS BETUMINOSOS
Processo Bergius (destilações, cracking e hidrogenações)
Linhitos e hulhas com pouca cinza e umidade são moídos e 
misturados com Fe2O3 e óleo, introduzidos em um reator
onde recebem hidrogênio a 450 0C e 200 atm (como
catalisador o Molibdênio). Ocorrem destilações, cracking e 
hidrogenações, formando: principalmente gasolina e óleo
diesel (óleos combustíveis, lubrificantes, gases e 
compostos amoniacais).
Processo Fischer-Tropsch
Gás de água (CO e H2) e catalisadores a base de Fe, Co e 
Ni a 1 atm e 1900C, obtém-se: óleos (hidrocarbonetos
parafínicos) com cerca de 60% de destiláveis.
HIDROCARBONETOS SINTÉTICOS
Ø Fórmula e grupo funcional: (C2H5OH);
Ø No Brasil utiliza-se até 30% de álcool etílico anidro em
mistura com a gasolina;
Ø Tem alto poder antidetonante;
Ø Índice de octano: 90.
Ø Poder calorífico: 6.500 kcal/kg.
BIOCOMBUSTÍVEIS: ÁLCOOL ETÍLICO
BIODIESEL 
FIM DA AULA