Tutorial - A Refinação DO Petróleo E SEU Papel NA Indústria Petrolífera - Texto de Apoio (Pedro Morais, Eng de Refirnação de Petróleos)

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Tutorial - A Refinação DO Petróleo E SEU Papel NA Indústria
Petrolífera - Texto de Apoio (Pedro Morais, Eng de
Refirnação de Petróleos)Processos Tecnologicos de Refinação de Petróleos (Universidade Jean Piaget de
Angola)
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A REFINAÇÃO DO PETRÓLEO E SEU PAPEL NA 
INDÚSTRIA PETROLÍFERA 
Por Pedro Morais1 
 
1. Categorização da indústria petrolífera e posição da Refinação de 
Petróleos 
Baseando-se na literatura geral científica e técnica disponível sobre a indústria 
petrolífera, entende-se que esta indústria é composta por duas grandes áreas 
principais, nomeadamente o Upstream e o Downstream. 
 
Figura 1 - Seguimentos da indústria petrolífera 
Fonte: Adptado de Dantas e Gurgel, 2013 
 
Como uma breve descrição do diagrama (figura 1), podemos visualizar que a 
parte Upstream é composta pelas actividades petrolíferas que ocorrem normalmente 
no mar como a exploração e a produção interligados pelo transporte. E a parte 
Downstream é composta pelas actividades de refinação, destribuição e 
comercialização de igual forma interligado pelo transporte. 
 
1 Pedro Morais: Mestre em Gestão Industrial na especialidade de Gestão de Integrada QSA (Qualidade Segurança e Ambiente) e 
Engenheiro de Refinação de Petróleos, Professor e Investigador – Universidade Jean Piaget de Angola (https://www.unipiaget-
angola.org) Contactos: pedro.morais@unipiaget-angola.org / +244 922 228 609 – 222 771 706; 
 
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Um pouco mais tarde, e movida pela necessidade da evolução tecnologica da 
industria petrólifera em especial nas actividades de transporte de petróleo e o gás 
natural, nasceu uma terceira aréa denominada Midstream. O Midstream é a área da 
indústria petrolífera que engloba as actividades do seguimento de transporte de 
petróleo e o gás natural do Upstream para o Downstream, (DEVOLD, 2013). 
As refinarias se enquadram dentro da classe de segmentos da área de 
Downstream da indústria petrolífera. 
 
2. Papel da refinação de petróleos dentro dos segmentos da indústria 
petrolífera 
No estado que é extraído do solo, tem poucas aplicações práticas, servindo 
quase que tão-somente como óleo combustível. Para que o potencial energético do 
petróleo bruto seja aproveitado ao máximo, ele deve ser processado em uma refinaria 
de Petróleos, para que obter os diferentes tipos de derivados usados no dia do 
homem. 
Uma refinaria é constituída de diversos arranjos de unidades de 
processamento em que são compatibilizadas as características dos vários tipos de 
petróleo que nela são processados, com o objectivo de suprir derivados em 
quantidade e qualidade especificadas. A forma como essas unidades são organizadas e 
operadas dentro da refinaria define seu esquema de refinação que pode ser simples ou 
complexa. 
3. Matéria-prima e produtos obtidos nas Refinaria de petróleos 
As matérias-primas das refinarias tem uma composição significativamente 
variável, portanto as Refinarias de petróleos são sistemas complexos com múltiplas 
operações que dependem umas das propriedades da carga e outras dos produtos 
desejados. Atendendo que não existem dois petróleos brutos iguais também não 
existem duas refinarias iguais no mundo, (SZKLO, 2008). 
Os objectivos básicos de uma refinaria de petróleo, são: 
1. Produção de combustíveis e matérias-primas petroquímicas; 
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2. Produção de lubrificantes básicos e parafinas. 
Deste modo os investimentos em refinarias, com estruturas que satisfação a 
produção de derivados e matérias-primas que satisfação a demanda do mercado, 
agregam valor a cadeia energética do petróleo, que se estende em operações de 
exploração de petróleo bruto á distribuição de produtos petroquímicos. E este 
contexto tem ampla lógica em geografias em que existe a produção de petróleo. 
É quase impossível pensar o mundo moderno sem a existência das refinarias, 
estima-se que mais de metade de todas actividades do homem moderno estão 
relacionadas com algum ou outro derivado do petróleo2: 
 Plásticos, tecidos, borrachas 
 Perfumes, detergentes, insecticidas 
 Fertilizantes, colas, tintas, 
 Medicamentos, 
 Combustível de aviação, automóvel, industrial, 
 Asfaltos, betumes, 
 Lubrificação, Etc 
Estes processos produzem derivados são processados em unidades de 
separação e conversão a fim de se encontrar os produtos finais, que dividem se em 
três grandes classes. 
As classes de produtos petrolíferos são3: 
Classe dos Combustíveis (GA, GO, óleo combustível, GLP, QAV, querosene, 
coque de petróleo e óleos residuais; 
Classe dos Produtos acabados não combustíveis (solventes, lubrificantes, 
graxas, asfalto e coque); 
Classe dos Intermediários da Indústria química (nafta, etano, propano, 
butano, etileno, propileno, butilenos, butadieno e BTX). 
Para serem disponibilizados para as etapas e segmentos subsequentes, ou 
seja, para o mercado de consumo no caso dos combustíveis e produtos acabados não 
 
2 JOSÉ, P, (2017); 
3SZKLO et al, (2012, p.29); 
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combustíveis ou para as outras fabricas de processamento químico e/ou para-químico 
no caso dos Intermediários da Indústria química, os produtos petrolíferos devem 
atender rigorosamente as especificações requisitadas para tal. 
4. Principais tipos processos de refinação de petróleo 
Os esquemas industriais de fábricas de refinação de petróleos são 
estabelecidos em função dos tipos de processos necessários. Estes são classificados 
segundo quatro grupos principais, que a seguir são mencionados: 
Processos de Separação: 
São sempre de natureza física e têm por objectivo desdobrar o petróleo em 
suas fracções básicas, ou processar uma fracção previamente produzida, no sentido de 
retirar dela um grupo específico de compostos.4 
Os processos que compõem este grupo são a destilação atmosférica, 
destilação a vácuo, estabilização de naftas, extracção de aromáticos, desasfaltação a 
propano, desaromatização a furfural, desparafinação a solvente, desparafinação a 
solvente, desoleificação e adsorção de N-parafinas. 
Processos de Conversão: 
Os processos de conversão são sempre de natureza química e visam transformar 
uma fracção em outra (s), ou alterar profundamente a constituição molecular de uma 
dada fracção, de forma a melhorar sua qualidade, valorizando-a. Isto pode ser 
conseguido através de reacções de quebra, reagrupamento ou reestruturação 
molecular. Estes Processos de conversão são, em geral, de elevada rentabilidade, 
principalmente quando transformam fracções de baixo valor comercial (gasóleos, 
resíduos) em outras de maiores valores (GLP, naftas, querosenes e diesel).5 
Os processos que compõem este grupo são viscoredução, craqueamentos 
(térmico, retardado e catalítico), hidrocraqueamento, e os processos catalíticos, 
respectivamente reforming isomerização, polimerização e alquilação. 
 
 
 
4 ABADIE (2002, p. 8); 
5 ABADIE (2002, p. 8) ; 
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5 
 
Processos de Tratamento: 
Os processos de tratamento têm por finalidade principal eliminar as impurezas 
que, estando presentes nas fracções, possam comprometersuas qualidades finais; 
garantindo, assim, estabilidade química ao produto acabado. Dentre as impurezas, os 
compostos de enxofre e nitrogénio, por exemplo, conferem às fracções propriedades 
indesejáveis, tais como, corrosividade, acidez, odor desagradável, formação de 
compostos poluentes, alteração de cor, entre outros. As quantidades e os tipos de 
impurezas presentes nos produtos são extremamente variados, diferindo também 
conforme o tipo de petróleo processado que gerou as fracções. À medida que os 
cortes vão ficando mais pesados, a quantidade de impurezas cresce 
proporcionalmente.6 
Englobam nesse grupo os processos, dessalgação electroestática, os 
tratamentos cáusticos, merox, bender e DEA/MEA. 
 Processos Auxiliares: 
São aqueles que se destinam a fornecer bens de consumo à operação dos outros 
processos anteriormente citados, ou a tratar rejeitos desses mesmos processos. Para a 
preparação de bens de consumo que constituem as utilidades em uma refinaria, tais 
como vapor, água, energia eléctrica, ar comprimido, distribuição de gás e óleo 
combustível, tratamento de efluentes, entre outros. Neste caso as utilidades são 
indispensáveis ao seu funcionamento.7 
Englobam nesse grupo os processos geração de hidrogénio, recuperação de 
enxofre e utilidades. 
5. Esquemas de típicos de refinarias e condições de implementação 
De acordo a riqueza energética do tipo de petróleo podemos destacar os 
seguintes esquemas gerais de produção de produtos petrolíferos8: 
 
 
 
6 Id; 
7 Id; 
8WUITHIER ( 1972, pp. 72-92); 
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1. Esquema de fabricação para uma produção máxima de combustíveis (PB ligeiro) 
Diagrama de processo 
 
Figura 2 - Esquema de fabricação para uma produção máxima de combustíveis 
Fonte: Adaptado de WAUQUIER, 2000 
Descrição do esquema 
O PB ligeiro contem geralmente uma boa porção de GA9 mas estas fracções são 
geralmente constituídas de parafinas lineares, com o índice de octano baixo. Por esta 
razão que as fracções ligeiras da GA PI – 70ºC são enviadas na instalação de 
isomerização catalítica para se transformar as parafinas lineares em iso-parafinas como 
índice de octano elevado. A fracção de GA 70-180ºC com IO10 não ultrapassando os 40, 
é enviada para a reformação catalítica, que permite a obtenção de uma GA com IO 
elevado e paralelamente fracções de Ar11 (BTX12). O processo de reformação catalítica 
consome e produz H2. A fracção de querosene (180-240ªC) deve ser submetida ao 
processo da desparafinação para se baixar a sua temperatura de cristalização, e 
constituir o combustível de aviação.A fracção de GO13 (240-350ºC) deve ser submetida 
a operação de desidrogenação para a eliminação dos compostos sulfurosos e 
azotados. O resíduo atmosférico (> 350ºC) é enviado para a instalação de 
vapocraqueamento, que é um processo térmico que permite a obtenção dum gás rico 
 
9 GA: Gasolina. 
10 OI : Índice de Octano; 
11 Ar: Compostos aromáticos; 
12 BTX: Benzeno Tolueno e Xileno; 
13 GO: Gasóleo; 
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em olefinas, uma GA com um IO aceitável, um GO e um fuel-oil que responde a 
especificações comerciais. 
Todos os gases produzidos na instalação são colectados e enviados para a 
instalação de tratamento e separação dos gases (gás plant14), onde obtemos H2, C, C2 e 
o GPL15 (C3, C4) e fracções C3 e propileno que é enviada para a instalação de 
polimerização, para a produção dum polímero chamado “polimerizado” com o IO 
maior a 100. 
A fracção C4 (butano, butèno) é enviada para a instalação de alquilação, onde 
obtemos um alquilado, que é igualmente uma GA com o IO elevado16. 
2. Esquema de fabricação para a produção de combustíveis e óleos lubrificantes 
(Reservado para o tratamento do PB médio) 
Diagrama de processo 
 
Figura 3 - Esquema de fabricação para uma produção de combustíveis e óleos lubrificante 
Fonte: Adaptado de WAUQUIER, 2000. 
 
Descrição do esquema 
O tratamento do PB médio é similar com o do PB ligeiro para o que concerne as 
fracções de GA. Para a obtenção do querosene e do GO, estas fracções devem ser 
submetidas a uma hidrorefinação, porque o petróleo médio é quase sempre sulfuroso. 
Os três principais destilados podem servir de base para a preparação dos óleos 
 
14 Gás plant: Traduzido de Planta de Gás é um termo genérico para qualquer instalação de processamento de gás, 
(FERNANDÁNDEZ, et al, 2009, p. 36 ); 
15 GPL: Gás do Petróleo Liquefeito; 
16 WUITHIER (1972); 
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lubrificantes. Para melhorar o índice de viscosidade, estas fracções são submetidas a 
operação de extracção de aromáticos por solventes selectivos. Para se baixar o ponto 
de congelação com vista a utilização em total as estações climatéricas, eles devem ser 
submetidos a operação de desparafinação. Para melhorar a qualidade (cor, cheiro, 
estabilidade), estas fracções são submetidas ao tratamento de acabamento, que é 
quase sempre a hidrorefinação também chamada “Hydrofinishing17”. 
Antes da comercialização, as fracções de óleo passam pela secção de 
compouding18 onde se procede a uma mistura de diferentes fracções e onde 
adicionam-se alguns aditivos para se melhorar algumas propriedades (anti-oxidante, 
anti-desgaste, estabilidade, anti-espuma, etc…). O resíduo S/V (> 350ºC) é enviado para 
a instalação de coquefacção, que é um processo térmico que permite a obtenção de 
um gás rico em olefinas, um GA de baixo IO, que devera ser misturada com GA de 
reformação catalítica. Obtemos igualmente um GO e o fuel-oil conforme com as 
especificações e o coque19. 
3. Esquema de fabricação para a produção de combustíveis e betumes (Reservado para 
o PB pesado e asfáltico) 
Descrição do esquema 
 
Figura 4 - Esquema de fabricação para uma produção de combustíveis e betumes 
Fonte: Adaptado de WAUQUIER, 2000 
 
 
17 Hydrofinishing: Traduzido de Hidrorrefinação, que é uma série processos que consistem na eliminação de contaminantes de 
cortes diversos de petróleo através de reacções de hidrogenação na presença de um catalisador, que também são conhecidos por 
Hidrotratamento, (NETO, A. & GURGEL, A., 2018); 
18 Compouding: Traduzido de Formulação, que etapa onde procede a uma mistura de diferentes fracções e onde adicionam-se 
alguns aditivos para se melhorar algumas propriedades; 
19WUITHIER (1972) ; 
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Descrição do esquema 
A GA com o PI=180ºC é directamente retirado da destilação porque ela tem um IO 
bom. O querosene não é produzido porque a fracção 180-240ºC contêm muitos Ar 
(para os quais o teor é limitado a 18-20% em volume). 
Na unidade de hidrorefinação é produzido directamente o GO. Uma parte dos 
produtos desta unidade é enviada para o craqueamente catalítico, de onde sai 
directamente o fuel-oil, uma GA com NO baixo e GO. 
O resido (> 450ºC) é enviado para a instalação de desasfaltação ao propano. 
Nesta instalação obtêm-se o óleo desasfaltado, que é uma fracção pesada depurada de 
compostos aromáticos policlínicos, que será misturada com a carga de craqueamento 
catalítico. O asfalto obtido, depois da oxidação fornece o betume20. 
6. Indicadores de refinação, Margens de refinação de petróleo e 
Extensão do impacto das refinarias nos países produtores e refinadores 
de Petróleos do Sec. XXI 
- Indicadores de refinação 
Estimativa de Custo de Processos 
Indica um custo estimativo para a implantação de uma refinaria, baseando-se 
nas unidades de processos previstas. 
Este custo é dado por: 𝑪𝒖𝒔𝒕𝒐 = 𝜶 × 𝑪𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 𝒅𝒂 𝑼𝒏𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆𝜷Onde: 𝛼 e 𝛽 : Representam parâmetros adimensionais e são específicos para cada unidade; 
O custo referido na fórmula é mensurado em Dólar, e ela representa: 
Estimativa de valores de projectos de refinação “esquemas típicos” até mais 
ou menos 25%; Estimativas de custos de desenvolvimento de engenharia de 
implementação da refinaria; O custo resultante da fórmula não inclui Capital de giro, 
 
20WUITHIER (1972); 
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inventários, Despesas iniciais, Custo de terra “Superfície”, Preparação do local, 
Impostos, Licenças, Permissões e Obrigações. 
Os valores dos parâmetros de acordo o estudo de margens de refinação Kaiser 
& Gary, actualizável pela Oil & Gas Journal, 23 de abril de 2007, pp 84-94. (As curvas do 
produto coque21 não estão actualizados), são os seguintes: 
 
Figura 5- Custo dos parâmetros 
Fonte: Jonhn Jechura, 2016 
 
 
 
21 Coque: Um material sólido resultante do tratamento de elevada temperatura de fracções de petróleo. 
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Índice de complexidade de Nelson 
É uma medida da capacidade de conversão secundária em comparação com a 
capacidade primária de destilação de qualquer refinaria. O Índice de complexidade de 
Nelson22 é um indicador de não apenas a intensidade do investimento ou o índice de 
custos da refinaria, mas também o valor potencial de implementação de uma refinaria. 
 
Este índice é dado por: 
𝑵𝑰𝑪 = 𝑭𝒊𝑵𝒊=𝟏 × 𝑪𝒊𝑪𝑪𝑫𝑼 
Onde: 𝑁𝐼𝐶: Índice de complexidade de Nelson; 𝐹𝑖 : factor de complexidade; 𝐶𝑖 : é a capacidade da unidade; 𝐶𝐶𝐷𝑈 : é a capacidade de destilação de petróleo bruto da Refinação; 𝑁: é um número de todas as unidades. 
 O Factor de Complexidade é uma constante que o Jornal de Petróleo e 
Gás calcula anualmente e publica. A última publicação indica os seguintes valores: 
 
Figura 6 - O Factor de Complexidade 
Fonte: Jonhn Jechura, 2016 
 
Equivalent Distillation Capacity “EDC” - (Capidade Equivalente a Distilação) 
É definida para calcular a referência do requisito de mão-de-obra. O cálculo do 
EDC é um processo de duas etapas: 
 
 22 O Índice de complexidade de Nelson oi desenvolvido por Wilbur L Nelson em 1960 para quantificar originalmente o custos 
relativos dos componentes que constituem a refinaria. Nelson atribuiu um factor de um para a unidade primária de destilação. 
Todas as outras unidades são classificadas em termos de seus custos em relação à unidade primária de destilação, também 
conhecida como unidade de destilação atmosférica. (Disponível em: https://www.ogj.com/home/article/17234421/refining-report-
complexity-index-indicates-refinery-capability-value); 
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1ª Multiplicação da capacidade de cada unidade da refinaria com o factor de 
complexidade de Nelson; 
2 ª Soma desses produtos para chegar ao EDC para a refinaria no total. 
- Margens de refinação de petróleo 
Crud Assay 
A nível de engenharia química é a avaliação química de matérias-primas de 
petróleo bruto por laboratórios de testes de petróleo. Cada tipo de óleo bruto possui 
características exclusivas, o analisador produz em forma de listagem resumo de todas 
as características testadas no petróleo ao que chama-se de Crud Assay do Petróleo 
Bruto analisado. Uma das características a ser analisadas é o percentual a nível de 
composição de elementos químicos que correspondem a uma família de 
hidrocarbonetos e consequentemente a um tipo de derivado que constituiu o petróleo 
bruto e quantifica-os. 
Para a refinação destes petróleos estas quantidades representam os 
rendimentos. Em Termos de Engenharia de Petróleos estes rendimentos indicam a 
capacidade de transformação deste Petróleo a quando da sua refinação. 
Vejamos o Exemplo: 
Vazão diária para 
unidade de 
Destilação 
Atmosférica 650 
Crud Assay fornecido pelo Produtor e 
suas significâncias 
Rendimentos obtido pelo 
Refinador Ex: Obtenção pela 
Refinaria de Luanda em 19 de 
Setembro de 2012 ao 
processar PB Palanca 
Margem de 
“comodi-
dade’ de 
Refinação 
BDSP % Fracção 
Fracção em 
% no Crud 
Assay 
Vazão 
volumétrica 
diária em 
BDSP do Crud 
Assay de 
Projecto 
Vazão 
volumétrica 
diária em 
BDSP do Crud 
Assay obtida 
no 
processamen-
to diário 
Capacidade 
de refinação 
(%) 
21.000 100 
Nap 22 4.703 3.104 15 
63 
Jet 16 3.424 2.123 10 
GO leve 20 4.220 3.376 16 
Go pesado 7 1.375 179 19 
Resíduo 
35 7.278 4.512 40 
Atmosférico 
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- Extensão do impacto das refinarias nos países produtores e refinadores de Petróleos 
do Sec. XXI 
O futuro das refinarias hoje no Sec. XXI, é agregado a extensão do impacto das 
refinarias passa por dois modelos de investimento e implementação de indústria. Estes 
são: 
 Integração da indústria petrolífera; 
 Implementação de Refinarias Modulares. 
 
Integração da indústria petrolífera 
Consiste no investimento em refinarias acopladas com petroquímicas para 
maior aproveitamento da cadeia de valor das matérias-primas ou seja o petróleo bruto. 
Trata-se de uma idealização e criação de investimentos que visualizam a capitalização 
de financiamento e implementação de negócios que envolvem que parte das 
actividades em Upstream as petroquímicas de 2ª e 3ª geração, embora maior atenção 
vai para integração das Refinarias e Petroquímicas. Isto porque o ciclo de 
aproveitamento de petróleo e seus derivados produz derivados finais que se estendem 
das refinarias as petroquímicas. 
Implementação de Refinarias Modulares 
Consiste no investimento em Mini - refinarias que objectivam produção de 
derivados finais específicos para um mercado. Os módulos representam uma 
sequência de processos com a finalidade específica de suprir um tipo de derivado ou 
seja, combustível (leve ou pesado) ou lubrificante. 
Essas refinarias têm um custo de implementação e de actuação menor, 
garantem retornos de investimentos, embora têm um tempo de vida útil menor e 
produção de resíduos com potencial energético maior, mas salvaguardam a satisfação 
da necessidade específica de demanda do derivado a ser produzido. 
 
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Referencias 
ABADIE, Elie. Curso De Formação De Operadores De Refinaria - Processos de Refino. 
Curitiba: Petrobras. 2002; 
FAHIM, M., et al. Introdução ao Refino de Petróleo. 4ª Ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2012; 
GOMES, et al. O Universo da Indústria Petrolífera da Pesquisa à Refinação.2ª Edição 
Revista e Actualizada, Lisboa: Avenida Berda, 2011.ISBN 978- 972-31-1398-3; 
HUME, N. et al.Angola e a Importação de combustíveis (Traduzido) Financial Times, 
Dezembro de 2016, disponível em https://www.ft.com/content/8c09155a-c38b-11e6-
9bca-2b93a6856354, 
John Jechura. 2016. Petroleum Refining Overview. Colorado School of Mines; 
LONDA, Emir. ABC da Indústria Petrolífera. 2015. ISBN : 978-989-611-374-2; 
REFINARIA DE LUANDA. Visita a Refinaria de Luanda. Luanda. 2010. 
SPEIGHT, J. G. Petroleum chemistry and refining. Washington, DC: Taylor & Francis, 
1998. 
SZKLO A, ULLER, V. E BONFÁ, M. Fundamentos do refino de Petróleo. Rio de Janeiro: 
Editora Interciência. 2012 
SZKLO, A Fundamentos do refino Fundamentos do refino de petróleo. 3ª Edição. São 
Paulo: Editora Interciência. 2005. 
SZKLO, A. Et al. Desafios e Oportunidades Tecnológicas para o Refino de Petróleo: Caso 
de uma Refinaria no Brasil. 4º PDPETRO. Campinas, SP: Universidade Federal de 
Rio de Janeiro, 2017. 
WUITHIER, P. Le Petroleum Raffinage Et Genie Chimique. Tome 1 EditTechnip. 1972. 
 
 
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