AULA 1 - CONSTITUICAO DO PETROLEO_20180820-0855

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Mario Sergio da Rocha Gomes, M. Sc.
1
Engenharia do Petróleo - 90 Período
A American Society for Testing and Materials (ASTM),
defini o petróleo como “uma mistura de hidrocarbonetos
de ocorrência natural, geralmente no estado líquido,
contendo ainda compostos de enxofre, nitrogênio e
oxigênio , metais e outros elementos”.
2
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
 
HIDROCARBONETOS
 PARAFÍNICOS E
ISOPARAFÍNICOS
 NAFTÊNICOS
 AROMÁTICOS
CONTAMINANTES
ORGÂNICOS
 SULFURADOS
 NITROGENADOS
 OXIGENADOS
 METÁLICOS
IMPUREZAS
INORGÂNICAS
 ÁGUA, SAIS E
SEDIMENTOS
6
✓ De forma simplificada, podemos definir o petróleo
como uma substância oleosa, inflamável, menos densa
que a água, com a cor variando entre o negro e
castanho-claro.
Os óleos obtidos de 
diferentes reservatórios de 
petróleo possuem 
características diferentes, 
conforme cor, viscosidade, 
densidade, acidez, teor de 
enxofre etc.
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
LÍQUIDO - ÓLEO
SÓLIDO - BETUME
GASOSO – GÁS NATURAL
P
E
T
R
Ó
L
E
O
7
O petróleo bruto está acompanhado comumente por
quantidades variáveis de outras substâncias, tais
como água, matéria orgânica e sais dissolvidos.
Os hidrocarbonetos e demais compostos presentes
podem estar nos estados gasosos, líquido e sólido
em proporções variáveis, formando uma dispersão
coloidal.
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
COMPONENTES
FLUIDO
RESERVATÓRIO
MARLIM PESCADA
MARLIM PESCADA ÓLEO GÁS ÓLEO GÁS
C1 – C3 6 12 0,3 5,7 0,8 11,2
C4 – C7 3 9 2,4 0,6 6,6 2,4
C8 – C20+ 91 79 91 - 79 -
TOTAL 100 100 93,7 6,3 86,4 13,6
UNIDADE: % 
PERCENTUAL MÁSSICO DOS POÇOS
8
9
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
QUALIDADE DO PETRÓLEO
 % SAHARA HYDRA ÁRABE
LEVE
 BAIANO SAFANIYA
H
 MARLIM BOSCAN
 
 0
 (Argélia) (Argentina) (Arábia
Saudita)
 (Brasil) (Arábia
Saudita)
 (Brasil) (Venezuela)
 GLP 
 
 
 
 
 NAFTA 
 20 
 
 
 
 
 
 40 
 QUERO-
SENE
 
 + 
 DIESEL 
 
 
 60 
 
 
 
 
 
 80 GASÓLEO 
 
 
 
 
 
 100 RV 
 
 Densidade 0.806 0.826 0.854 0.847 0.893 0.937 0.995
 
 API 44 39.8 34 35.5 27 19.4 10.7
 
 Enxofre(% massa) 0.2 0.1 1.7 0.1 2.8 0.7 5.27
 
10
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
VALOR E QUALIDADE DO PETRÓLEO
FUNÇÃO DE
SUA CONSTITUIÇÃO
PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS E FÍSICAS
TRANSPORTE &
ARMAZENAMENTO
VALOR E QUALIDADE DO PETRÓLEO
REQUISITOS DE QUALIDADE DOS
DERIVADOS QUALIDADE
QUANTIDADES
RELATIVAS GRAU DE REFINOTIPOS QUALIDADE
VALOR DE SEUS PRODUTOS
11
Produtos Preço (US$ 
FOB/m3)
GLP 440,25
Gasolina 749,37
QAV 1025,91
Óleo Diesel 1030,13
Óleo 
Combustível
525,41
Produtos Preço (US$ FOB/m3)
Nafta Petroquímica 667,84
Aromáticos pesados 668,65
Tolueno 931,21
Xilenos mistos 1009,39
Benzeno 1037,50
Produtos Preço (US$ FOB/m3)
PVC 1405,27
PEAD 1531,72
PET 1567,83
PP 1593,56
PS 1638,24
PEBDL 1680,16
PEBD 1799,58
PS EXP 1867,27
VALOR AGREGADO
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
12
ELEMENTO % EM PESO
Carbono 83,00 a 87,00
Hidrogênio 10,00 a 14,00
Enxofre 0,06 a 8,00
Nitrogênio 0,1 a 2,0
Oxigênio 0,1 a 1,5
Metais
(Fe, Ni, V, etc.)
<0,10
COMPOSIÇÃO ELEMENTAR 
MÉDIA DO PETRÓLEO
 
HIDROCARBONETOS 
NÃO 
HIDROCARBONETOS 
(C, H) (C, H, S, N, O, METAIS) 
 OLEFINAS 
(TRAÇOS) 
 MONONUCLEARES 
 ALIFÁTICOS 
 CADEIAS 
 
 CÍCLICAS 
 CADEIAS 
RETAS 
(N-) 
 CADEIAS 
 RAMIFICADAS 
(ISO) 
 AROMÁTICOS 
 POLINUCLEARES 
 RESINAS 
 ASFALTENOS 
 CONTAMINANTES 
ORGÂNICOS 
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
13
Número de Isômeros Constitucionais Possíveis
14
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
Propriedades Físicas dos Alcanos e Ciclanos
 Ponto de Fusão dos alcanos 
15
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
Propriedades Físicas dos Alcanos e Ciclanos
 Ponto de Ebulição dos alcanos e ciclanos
16
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
Propriedades Físicas dos Alcanos e Ciclanos
 Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição
17
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
Propriedades Físicas dos Ciclanos
18
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
✓ No petróleo cru, quase não há hidrocarbonetos
insaturados.
✓ Os hidrocarbonetos insaturados, i. e. os alcenos
(CnH2n), que possuem ligações duplas entre os átomos
de carbono que conferem a estas substâncias alta
instabilidade química sendo portanto, extremamente
reativos: embora sejam metabolizados em grande
quantidade na natureza, dificilmente se preservam.
✓ Entretanto os alcenos ou olefinas aparecem nos
derivados durante o refino, e em alguns deles é comum
se encontrarem duas duplas ligações, quando então são
designadas de diolefinas ou dienos. 19
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
✓ Todos os petróleos contem substancialmente os mesmos
hidrocarbonetos, em diferentes quantidades, contudo, a
quantidade relativa de cada grupo de hidrocarboneto varia
muito de petróleo a petróleo, afetando as suas propriedades
físico-químicas.
✓Quando ocorrem como óleos de baixa densidade, apresentam
alto potencial de produção de derivados combustíveis leves,
como a gasolina; quando muito escuros, viscosos e densos,
possuem grandes proporções de derivados pesados, como
asfalto.
20
✓ Dependendo da proporção de compostos
hidrocarbonetos na sua composição, o petróleo se mostra
mais adequado para a produção de um ou de outro
derivado (ou produto final de uma refinaria).
✓ Dessa forma, este é o ponto crucial para formação da
carga de entrada de uma refinaria, conforme o seu
mercado local.
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
21
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
C6 PM Pe (
o
C) DENSIDADE 
 
Benzeno 78,11 80,3 0,8845 
 
Ciclohexano 84,16 80,9 0,7834 
 
Hexano normal 86,18 69,9 0,6640 
 
2-Metil pentano 86,18 60,0 0,6579 
 
 
 
C7 PM PE (
o
C) DENSIDADE 
 
Tolueno 92,14 110,6 0,8719 
 
Metilciclohexano 98,19 100,6 0,7740 
 
Heptano normal 100,21 98,0 0,6883 
 
2-Metil hexano 100,21 90,2 0,6830 
 
 22
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
Constantes Físicas de Parafínicos de até 20 Átomos de Carbono 
 
 
Nome 
Fórmula Ponto de 
fusão (
o
c) 
Ponto de 
Ebulição 
Estado a 
1 atm e 25
o
C 
Metano CH4 -183 -162 
Ètano C2H6 -172 -89 
N-propano C3H8 -187 -42 Gasoso 
N - butano C4H10 -135 -0,5 
 
N-pentano C5H12 -130 36 
N-hexano C6H4 -94 69 
N-heptano C7H6 -91 98 
N-octano C8H18 -57 126 
N-nonano C9H20 -54 151 
N-decano C10H22 -30 174 Líquido 
N-undecano C11H24 -26 196 
N-dodecano C12H26 -10 216 
N-tridecano C13H28 -6 234 
N-tetradecano C14H30 6 251 
N-pentadecano C15H32 10 268 
N-hexadecano C16H34 18 280 
N heptadecano C17H36 22 303 
 
N-octadecano C18H38 28 303 
N-nonadecano C19H40 32 330 Sólido 
N-eicosano 
 
C20H42 36 - 
 
PARAFÍNICOS
Em média 35% do cru
Faixa normal:
de 20 a 60%
Majoritários na Nafta
Isos do C6 - C8
1 a 3% do cru
Hidrocarbonetos 
Normais
15 a 20% do cru
✓ Podem apresentar ramificações em um ou mais átomos 
de carbono e são também denominados iso-parafinas.
23
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
CH2H2C
CH2H2 C
H2
C
Ciclopentano 
 
CH2H2C
CH2H2 C
CH2
CH2 Ciclohexano 
C
H2
C
H2C
H2
CH2
CH2
H2C
H
C
H
CH2
C
H
C
H
H2C C
H2
C
H2
 
anéis isolados por uma cadeia parafínica 
C
H2
C
H2C
H2
CH2
CH2
H2C
H
C
H
CH2
C
H2C C
H2
C
H2
 
anéis conjugados - diciclohexil alcano 
 
C
H2
C
H2
CH2
CH2
H2C
H
C
C
H2C C
H2
C
H2
 
 
anéis condensados - decalina 
 
 CH3
 CH3
CH3
CH3
CH
H2C
HC
H2C
C
H2C
H2
C
H2
C
H2
C CH
CH2
C
H
C
H2
C
CH2
CH2CH
CHC
H2C
CH2C
H2
C
CH3
 
Colestano 
 
NAFTÊNICOS
Média 33%do cru
Faixa normal 
de 20 a 40%
Mono e dicíclicos: 
Média 55% do total
Tricíclicos - 20%
Tetracíclicos e acima 
25%
metilC6H12
até2,5% do cru
Importantes na
Querosene 
e gasóleos
24
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
AROMÁTICOS
CH
CH
HC CH
HC
CH
Benzeno
CHCH
CH
H
CH
HC C
H
CH
HC C
CH
C
Metilnaftaleno
 HC
CH3
CH
H3C
H3C
CH
C
C
C
CH
C
H
C
C
C
CC
H
H
C
Trimetilfenantreno
CH2CH
CH2
CH2
HC C
CH2
HC C
CH
Tetrahidronaftaleno
 HC
CH3
CH
C
H
C
H2C
H2C
CH3
CH3
C
C
C
C
CH
C CH
C
H3C
H2
C
 Dimetil, Propil, Tetrahidrofenantreno
 HC
H3C
CH
CH3
C
H
C
HC
HC
HC
CH
C
C
C
C
C
H
C
C C
C
C
H
CH3
C
CH
CH
H
C
Tetrahidrotrimetilpiceno
Média 33% do cru
Faixa normal 
de 40 a 80%
Fração 210oC + 
Monociclico: 33% 
Dicíclicos:23%
Tricíclicos:20% 
Tetracíclicos e acima 
7%
Tiofenos: 23%
metilC6H6
até 1,8% do cru
Importantes no 
Querosene 
e gasóleos
25
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
Ocorrem 
principalmente em 
petróleos jovens.
Maioria com 4 a 5 anéis 
de um ou outro tipo
Principais constituintes da 
frações mais pesadas.
C
 H2
C
H
C
CH2
H2
C
H2
HC CH
CHC C
C
H
H 
H
C
 H2
C
H
C
CH2
H2
C
C
H2
HC
C
CH
C
C
HC C
C
H
C
 
 
Indano, Tetralina, 
Tetrahidro-fenantreno
NAFTENO- AROMÁTICOS
26
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
Hidrocarbonetos saturados sem dupla 
ligação 
Hidrocarbonetos insaturados com 
duplas ligações 
Cadeia Aberta Cadeia 
Fechada 
Cadeia 
Fechada 
Cadeia Aberta 
Normal 
 
Normais 
Parafinicos 
Ramificada 
 
Iso-
parafínicos 
 
 
Naftênicos 
Anel 
benzênico 
 
Aromáticos 
Uma ou mais 
duplas ligações: 
Olefinas, 
diolefinas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Propriedade 
 
C
CC
C
CC
C
 
 
C
C
C
C
CC
C
 
C
C C
C C
C
 C
C C
C C
C
 
Olefina 
cc=cc 
 
Diolefina 
c=cc=c 
Massa 
Específica 
 
Baixa 
 
Baixa 
 
Média 
 
Elevada 
 
Baixa 
Índice de 
Octano 
 
Mau 
 
Bom 
 
Médio 
 
Muito Bom 
 
Bom 
Ponto de 
Congela 
mento 
 
Elevado 
 
- 
 
Baixo 
 
Muito Baixo 
 
- 
Índice de 
Cetano 
 
Muito 
Bom 
 
Médio 
 
Médio 
 
Baixo 
 
Médio 
Craquea-
mento 
 
Fácil 
 
Fácil 
 
Razoável 
 
Muito Difícil 
 
Fácil 
Variação da 
Viscosidade 
com a Tem- 
peratura 
 
 
Fraca 
 
 
Fraca 
 
 
Média 
 
 
Importante 
 
 
- 
Resistência a 
Oxidação 
 
 
Boa 
 
Boa 
 
Boa 
 
Má 
 
Má 
 
27
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
 
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
100
% DESTILADA DO PETRÓLEO EM VOLUME
DISTRIBUIÇÃO DOS HIDROCARBONETOS NO PETRÓLEO
28
29
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
PRODUTOS REQUISITO DE QUALIDADE FAMÍLIAS CARACTERÍSTICAS
QAV
Diesel
Lubrificantes
Parafinas
Produzir chama clara, sem 
fuligem e resíduos
Entrar em auto-ignição com 
menor retardo
Garantir existência de película 
entre as partes metálicas em 
qualquer temperatura
Produto sólido cristalino
PARAFÍNICOS
Menor quantidade de energia 
necessária para a reação
Combustão limpa.
Menor temperatura de auto-
ignição
Facilidade ignição.
Constância da viscosidade 
com temperatura
Facilidade e forma de 
cristalização
30
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
PRODUTOS REQUISITO DE 
QUALIDADE
FAMÍLIAS CARACTERÍSTICAS
Solventes e Nafta 
Petroquímica
QAV
Lubrificantes
Solubilização de 
substâncias, baixa 
toxidez e carga de 
processos de 
transformação
Combustão e facilidade 
de escoamento
Lubrificação e facilidade 
de escoamento
NAFTÊNICOS
Caráter químico e Facilidade 
para a transformação em 
aromáticos
Solução de compromisso 
entre quantidade e qualidade
Solução de compromisso 
entre quantidade e qualidade
31
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
PRODUTOS REQUISITO DE QUALIDADE FAMÍLIAS CARACTERÍSTICAS
Gasolina
Solventes
Asfaltos
Coque
Resistência à detonação
Solubilização de substâncias
Permeabilizantes e visco-
elásticos
AROMÁTICOS
Alta temperatura de auto-
ignição ou resistência à 
detonação
Caráter químico
Agregados moleculares
Elevado teor de carbono
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
PETRÓLEO
CARACTERÍSTICAS 
NECESSÁRIAS
CONTAMINANTES
EFEITOS 
INDESEJÁVEIS
HIDROCARBONETOS
32
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
IMPUREZAS DO PETRÓLEO
✓ Impurezas Oleofílicas:
▪ Compostos Sulfurados;
▪ Compostos Nitrogenados;
▪ Compostos Oxigenados;
▪ Resinas e Asfaltenos;
▪ Compostos Organometálicos;
✓ Impurezas Oleofóbicas.
33
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
COMPOSTOS SULFURADOS
34
•É o terceiro átomo em ocorrência no petróleo;
•Apresenta-se em diferentes formas (orgânicas e inorgânicas);
•Conferem geralmente uma natureza ácida;
•Frações pesadas  maior teor enxofre;
•Óleos pesados  maior teor enxofre;
•Óleos com baixo teor: menor que (1% em peso) maioria dos
crus (80%) e minoria em volume ;
•
•Óleos alto teor: maior que (1% em peso);
•Valor mínimo: 0,01% valor máximo: 8%
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
MERCAPTANAS SULFETOS 
 
C C SH
 
Alifáticos Primários 
C C S C C
 
 S C C S
 
 
C C
SH
C
 
Alifáticos Secundários 
DISSULFETOS 
 
 
C C S S C C
 
SS
 
C C SH
C
C
 
 Alifáticos Terciários 
POLISSULFETOS 
C C S S S C C
 
SSS
 
 Naftil 
SH
 
SH
 Aril 
ENXOFRE EM ANÉIS 
 
Tiofenos Benzotiofenos 
C
S
C C
C
 S 
H2S = Ácido Sulfídrico CS2 = Dissulfeto de Carbono COS = Sulfeto de Carbonila 
 
COMPOSTOS SULFURADOS
35
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
COMPOSTOS SULFURADOS
FORMA PRESENTES 
NO 
PETRÓLEO 
FORMADOS PELO 
PROCESSAMENTO 
 
EFEITOS 
 
 
H2S 
 
X 
 
X 
POLUIÇÃO E 
CORROSÃO 
 
So X CORROSÃO 
 
 
MERCAPTANS 
 
X 
 
X 
POLUIÇÃO E 
DISSOLUÇÃO 
DE 
ELASTOMEROS 
 
DISSULFETOS X X POLUIÇÃO 
 
 
TODAS 
 
X 
 
X 
POLUIÇÃO E 
CORROSÃO (G) 
 
 
36
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
A
LB
A
C
O
R
A
B
A
R
R
A
C
U
D
A
B
IC
U
D
O
C
O
R
V
IN
A
E
S
C
R
A
V
O
S
M
A
R
IM
B
A
M
A
R
LI
M
M
E
S
A
T
e
o
r 
d
e
 E
n
x
ô
fr
e
COMPOSTOS SULFURADOS
37
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
Distribuição do teor de enxôfre em frações de petróleos
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
NAFTA QUEROSENE DIESEL GASÓLEO RESVAC
Frações
T
e
o
r 
d
e
 E
n
x
ô
fr
e
 (
%
m
a
ss
a
)
CORAL
URUCU
MARLIM
CANDEIAS
CABIÚNAS
ÁRABE LEVE
COMPOSTOS SULFURADOS
38
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
COMPOSTOS SULFURADOS
A American Petroleum Institute (API) – classifica os óleos
de alto teor de enxofre (ATE) como aqueles com teor acima
de 1% em massa, e os de baixo teor de enxofre (BTE)
como aqueles com teor abaixo de 1% em massa.
Atualmente – costuma-se chamar petróleos azedos (sour)
àqueles com teor acima de 2,5% (a propria legislação
brasileira segue esta classificação); e petróleos doces
(sweet) àqueles com teor inferior a 0,5%. A faixa
intermediária compreende óleos “semidoces ou semi-
ácidos.
39
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
COMPOSTOS NITROGENADOS
40
•Valor médio de ocorrência nos petróleos: 0,1% em peso;
•Faixa: 0,01 a 1,2% peso;
•Alto teor: maiores do que 0,25% peso, tendência do teor
aumentar nas frações mais pesadas;
•O Resíduo pode ter até 30 vezes o teor de nitrogênio
apresentado no corte querosene e até 100 vezes o do corte
diesel ;
•Principal efeito: instabilidade química
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
COMPOSTOS NITROGENADOS
Piridina
 N
Pirrol
 N
H
Indol
 N
H
Quinolina
 N
Tipo básico -
Piridina, Quinolina: 
encontrados nas 
naftas, querosenes e 
diesel 
41
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
A
LB
A
C
O
R
A
B
A
R
R
A
C
U
D
A
B
IC
U
D
O
C
O
R
V
IN
A
E
S
C
R
A
V
O
S
M
A
R
IM
B
A
M
A
R
LI
M
M
E
S
A
N
it
ro
g
ê
n
io
 B
á
si
c
o
COMPOSTOS NITROGENADOS
42
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
DISTRIBUIÇÃO DO TEOR DE NITROGÊNIO EM FRAÇÕES DE PETRÓLEO
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
NAFTA QUEROSENE DIESEL GASÓLEO RESVAC
FRAÇÕES
T
E
O
R
 D
E
 N
IT
R
O
G
ê
N
IO
 (
%
 m
a
ss
a
)
CORAL
URUCU
MARLIM
CANDEIAS
CABIÚNAS
ÁRABE LEVE
COMPOSTOS NITROGENADOS
43CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
✓ São termicamente estáveis;
✓ Aumentam a capacidade de óleo reter água em
emulsão e tornam instáveis os produtos do refino,
formando gomas e alterando a sua coloração, além de
envenenarem catalisadores.
✓ Tendem, assim como os compostos de enxofre, a se
concentrar nas frações mais pesadas do petróleo
(gasóleos de vácuo e resíduo).
COMPOSTOS NITROGENADOS
44
COMPOSTOS OXIGENADOS
R OH
O
C OH R C
O
OH
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
45
•Ácidos naftênicos: gerados por biodegradação do
petróleo
•Faixa: 0,06 a 0,4% peso
•Principal efeito: corrosividade e acidez
•Fenóis e ácidos predominam
COMPOSTOS OXIGENADOS
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
✓Estes compostos estão diretamente relacionados com a
acidez, odor e a corrosividade destas frações;
✓ Óleos ácidos são caracterizados pelo seu teor de
ácidos naftênicos e orgânicos leves, medido pelo TAN;
✓Óleos ácidos possuem TAN acima de 1,0, e óleos não
ácidos possuem TAN abaixo de 1,0;
✓ Estes ácidos são particularmente importantes devido
seus efeitos corrosivos nas refinarias, o que implica em
investimentos em metalurgia.
46
COMPOSTOS OXIGENADOS
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
47
PETRÓLEO oAPI mg KOH/g
Bachaquero 10 - 17 1,8 - 2,4
Boscan 10 - 11 0,9
Leona 23 - 24 0,9
BCF 23 - 24 0,4
Cherne - 1,35
Pampo - 2,30
Garoupa - 0,39
Badejo - 0,6
TESTE DE ACIDEZ NAFTÊNICA
• Quantidade de KOH em miligramas necessária para neutralizar 1 (um)
grama de amostra;
• Provocada pela presença de ácidos oxigenados (petróleo biodegradados)
• Índice de acidez superiores a 0,5 mg KOH/g: corrosão em equipamentos e
tubulações
• À temperatura entre 220 e 440oC.
•Medidas Contra Corrosão: Mistura de Petróleos; Materiais especiais
(aços)
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
A
LB
A
C
O
R
A
B
A
R
R
A
C
U
D
A
B
IC
U
D
O
C
O
R
V
IN
A
E
S
C
R
A
V
O
S
M
A
R
IM
B
A
M
A
R
LI
M
M
E
S
A
A
c
id
e
z
EXEMPLOS DE TEOR DE ACIDEZ EM PETRÓLEOS
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
48
COMPOSTOS ORGANOMETÁLICOS
✓Duas formas: como sais inorgânicos dissolvidos na água
emulsionada ao petróleo ou como compostos organo-
metálicos.
✓O primeiro tipo não fazem parte do petróleo, e são
facilmente removidos a partir do processo de dessalgação.
✓Os compostos organo-metálicos tendem a se concentrar
nas frações mais pesadas e ocorrem de uma forma bem
complexa, quelados em porfirina, por exemplo.
✓Presença maior nos petróleos que apresentam maior teor
de enxofre e de asfaltenos, devido a sua maior ocorrência
nas estruturas destes últimos.
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
49
COMPOSTOS ORGANOMETÁLICOS
✓Fe, Zn, Cu, Pb, As, Co, Mo, Mn, Cr, Na, Ni e V, dois
últimos os de maior incidência;
✓ Ni e V possuem teores que variam entre 1 e 150 ppm e
entre 1 e 1.200 ppm respectivamente, apresentando como
valores médios 18 ppm para o Ni e 63 ppm para o Vanádio;
✓ Responsáveis pelo envenenamento de catalisadores;
✓Sódio em combustíveis para fornos, afeta os tijolos
refratários, uma vez que reduz o ponto de fusão dos
mesmos.
✓Óxido de vanádio nos gases de combustão pode atacar
os tubos de um forno, formando uma mistura eutética de
menor ponto de fusão, o vanádio também catalisa a
formação de H2SO4 em meio aquoso.
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
50
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
51
RESINAS E ASFALTENOS
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
✓ Estas impurezas incluem moléculas grandes, com alta
relação carbono/hidrogênio, com presença de enxofre,
oxigênio, e nitrogênio (6,9% a 7,3%);
✓ Suas estruturas básicas são semelhantes, mas enquanto as
primeiras estão dissolvidas no cru, os segundos encontram-se
dispersos em colóides.
52
RESINAS E ASFALTENOS
... Yen (1972), assume uma estrutura de condensação de
anéis aromáticos num plano largo, são solúveis por causa
dos anéis saturados e as cadeias laterais estão em torno da
periferia da molécula.
53
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
RESINAS E ASFALTENOS
Estas substâncias, na condição de pirólise não fornecem
uma quantidade significativa de matéria volátil.
As cadeias laterais craqueiam facilmente e anéis
naftênicos são formados devido a combinação de
desidrogenação e craqueamento.
54
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
RESINAS E 
ASFALTENOS
Tal estrutura pode facilmente produzir uma ampla faixa
de produtos, de metano a produtos insolúveis em
tolueno, dependendo do craqueamento e do rearranjo
molecular
55
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
56
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
RESINAS E ASFALTENOS
RESINAS E ASFALTENOS
• Asfaltenos = macromoléculas com um ou
mais núcleos poliaromáticos, com peso
molecular variando de 1000 a 20000 u.m.a.
• Quando existem dois ou mais núcleos
poliaromáticos planos, estes se empilham,
com as cadeias alifáticas na periferia.
•Resinas = macromoléculas com caráter
fortemente aromático, com peso molecular
variando de 500 a 1000 u.m.a.
57
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
Micelas de asfaltenos 
58
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
▪ Os agregados de asfaltenos são
solvatados por resinas (poliaromáticos
de peso molecular mais baixo),
formando micelas de de 100 a 300 Ǻ.
▪ Asfaltenos e resinas são precursores
diretos de coque.
▪ Nem sempre os insolúveis em NC7
(definição clássica dos asfaltenos) são
asfaltenos própriamente ditos.
59
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
RESINAS E ASFALTENOS
60
MICELAS DE YEN
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
61
ASFALTO NATURAL DA ILHA DE TRINDADE
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
... o estudo do modelo cinético para a formação de 
coque realizado por Wiehe (1993) 
62
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
RESINAS E ASFALTENOS
IMPUREZAS OLEOFÓBICAS
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
✓Estas impurezas incluem: água, sais (brometos, iodetos,
sulfetos, cloretos...), argilas, areias e sedimentos (i.e.,
provenientes de corrosão de equipamentos).
✓ A principal fonte destas impurezas são as gotículas de
fluídos aquosos, salinos, conhecidos como “água de
formação”, que acompanham o cru nas jazidas.
63
ORIGEM DOS CONTAMINANTES 
NAS FRAÇÕES DO PETRÓLEO
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 S
o R(S)nR 
H2S RSH RSR 
 COMPOSTOS 
 SULFURADOS 
COMPOSTOS 
 NITROGENADOS 
 NH3 HCN 
 NEUTROS 
 
BÁSICOS 
 
COMPOSTOS 
 OXIGENADOS 
 CO2 PERÓXIDOS 
 ÁCIDOS 
NAFTÊNICOS FENÓIS CRESÓIS 
PETRÓLEO E 
FRAÇÕES DE 
DESTILAÇÃO 
FRAÇÕES DE 
PROCESSOS DE 
CONVERSÃO 
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
64
OCORRÊNCIA DOS CONTAMINANTES 
NAS FRAÇÕES DO PETRÓLEO
 
 
 
 
 C Co
5
150

 
 
 
 C
5
 
 GLP DE 
 DESTILAÇÃO 
METIL 
 MERCAPTANS 
 TiO CICLO 
 PROPANO NH3 
 H2S 
 COS 
ÁCIDO 
 FÓRMICO 
 HAc 
ÁCIDO 
 ALIFÁTICOS 
 150oC + 
 FCC 
 CO2 
 GLP DE 
FCC 
 HCN 
 - 150oC 
 DESTILAÇÃO 
 MERCAPTANS 
 
 FCC 
RS 
 R(S)nR 
150oC + 
 DESTILAÇÃO 
 
OXIGENADOS 
 NITROGENADOS 
 So 
 H2S 
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
65
EFEITOS DOS CONTAMINANTES 
NAS FRAÇÕES DO PETRÓLEO
 
ÁCIDOS 
 NAFTÊNICOS 
 CORROSÃO 
FORMAÇÃO DE 
 DEPÓSITOS POR 
AQUECIMENTO 
CONTAMINAÇÃO 
 DE CATALISADORES 
ÁCIDOS 
 FENÓIS 
 FORMAÇÃO 
DE GOMA 
FORMAÇÃO DE 
 SAIS INSOLÚVEIS 
BÁSICOS 
 NITROGENADOS 
 TOXIDEZ 
ÁCIDOS 
 ALIFÁTICOS 
ODOR 
 DESAGRADÁVEL 
 H2S 
CONTAMINAÇÃO 
 DE CATALISADORES 
METÁLICOS 
 DISSOLUÇÃO DE 
ELASTÔMEROS 
 RSH S 
 CORROSIVIDADE 
A LÂMINA DE 
COBRE E PRATA 
 PERÓXIDOS 
REDUÇÃO 
 PERÍODO DE 
INDUÇÃO 
 ALTERAÇÃO 
DE COR 
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
66
EFEITOS DOS CONTAMINANTES 
NAS FRAÇÕES DO PETRÓLEO
 CONTAMINANTE 
EFEITO SULFURADOS NITROGENADOS OXIGENADOS METÁLICOS 
 
 
TOXIDEZ xxx 
 
 
POLUIÇÃO xxx 
 
 
CORROSÃO xxx xx x 
 
 
ACIDEZ xxx xxx 
 
 
ODOR xxx x 
 
 
DEPÓSITOS xx xxx xxx 
 
 
INSTABILIDADE xxx xxx 
 
 
DANOS A FORNOS x xxx 
 
 
ENVENENAMENTO 
CATALISADORES 
xxx xxx xxx xxx 
xxx GRANDE INFLUÊNCIA xx MÉDIAINFLUÊNCIA x PEQUENA INFLUÊNCIA 
 
CONSTITUIÇÃO DO PETRÓLEO
67
CLASSIFICAÇÃO DO PETRÓLEO
Tipo
de
Óleo cru
Exemplos
Parafínicos
Óleos leves, de alto ponto de fluidez, densidade inferior a 0,85,
teor de resinas e asfaltenos menor que 10%, viscosidade baixa.
Benzotiofenos raros. Teor de enxofre baixo à muito baixo.
Petróleos Paleozóicos da África do Norte, Estados Unidos e
América do Sul, da plataforma continental do Atlântico Sul e
alguns óleos da Líbia, Indonésia e Europa Central. Nacionais:
baianos e grande número de petróleos nordestinos.
Parafínico-
Naftênicos
Teor de resinas e asfaltenos entre 5 e 15%. Baixo teor de
enxofre. Teor de aromáticos: 25 e 40%. Moderado teor de diben-
zotiofenos. Densidade e a viscosidade maiores do que parafínica,
mas moderados. Óleos Cretáceos de Alberta, Paleozóico da
África do Norte e Estados Unidos, Terciários da Indonésia e da
África Ocidental. No Brasil, inclue a maioria dos óleos da bacia de
Campos.
68
CLASSIFICAÇÃO DO PETRÓLEO
Tipo
de
Óleo cru
Exemplos
Naftênicos
Óleos biodegradados com menos do que 20% de parafinicos.
Baixo teor de enxofre. Origem: alteração bioquímica de óleos
parafínicos e parafínicos-naftênicos.
Poucos óleos, óleos Cretáceos da América do Sul, alguns da
Rússia e do Mar do Norte
Aromáticos 
Intermediários
Óleos pesados, com teor de asfaltenos e resinas entre 10 a 30%.
Teor de enxofre maior que 1%. Densidade elevada (maior do que
0,85). Hidrocarbonetos monoaromáticos: baixo teor, teor de
tiofeno e de dibenzotiofenos é elevado.
Óleos Cretáceos do Médio Oriente (Arábia Saudita, Qatar,
Kuwait, Iraque, Síria e Turquia), outros Cretáceo Superior da
África Ocidental e alguns óleos da Venezuela, Califórnia e
Mediterrâneo (Sicília, Espanha e Grécia).
69
CLASSIFICAÇÃO DO PETRÓLEO
Tipo
de
Óleo cru
Exemplos
Aromático 
Asfáltico
Óleos de biodegradação hidrocarbonetos parafínicos oxidados,
formam ácidos. Alto teor dos compostos ciclícos . Derivados dos
óleos parafínicos e parafínicos-naftênicos. Até mais de 25% de
resinas e asfaltenos. Teor de enxofre de 0,4 e 1% em peso.
Óleos do tipo Cretáceo Inferior da África Ocidental.
Aromático-
Naftênicos
Óleos oriundos de biodegradação avançada: condensação e
oxidação dos monocicloalcanos. Óleos pesados, viscosos. Teor
de asfaltenos e resinas: elevado (de 30 a 60. Teor de enxofre: de
1 a 8% em peso. Óleos não-biodegradados da Venezuela, África
Ocidental, Canadá Ocidental e do Sul da França.
70
QUALIFICAÇÃO DO PETRÓLEO
71
✓ Como as refinarias de petróleo dispõe de vários tipos
de petróleo, ela então necessita avaliar
economicamente o seu processamento em um dado
esquema de refino a fim de atender o seu mercado
consumidor.
✓ Para efetuar a escolha do petróleo adequado, torna-se
necessário avaliar a facilidade de movimentação e o
processamento, bem como o potencial produtivo de
cada petróleo disponível, qualificando-os.
QUALIFICAÇÃO DO PETRÓLEO
72
✓ Como as refinarias de petróleo dispõe de vários tipos
de petróleo, ela então necessita avaliar
economicamente o seu processamento em um dado
esquema de refino a fim de atender o seu mercado
consumidor.
✓ Para efetuar a escolha do petróleo adequado, torna-se
necessário avaliar a facilidade de movimentação e o
processamento, bem como o potencial produtivo de
cada petróleo disponível, qualificando-os.
CLASSIFICAÇÃO DO PETRÓLEO
73
✓ PETRÓLEOS PARAFÍNICOS E PARAFÍNICOS-NAFTÊNICOS
PRODUZEM DERIVADOS DE MELHOR QUALIDADE,
NECESSITANDO DE UM MENOR GRAU DE REFINO.
✓ APRESENTAM NORMALMENTE ALTO TEOR DE LEVES E
MÉDIOS; BAIXO TEOR DE ENXOFRE (MENOR QUE 1,0%);
NAFTAS DE BAIXA OCTANAGEM; NÃO PRODUZEM
ASFALTOS; NECESSITAM MAIORES CUIDADOS PARA O SEU
ESCOAMENTO E ESTOCAGEM; NÃO SÃO ÁCIDOS.
74
FIM