Refino de Petróleo e Produção de Combustíveis

Prévia do material em texto

REFINO DE PETRÓLEO 
Profª Elayne Emilia 
PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEIS – GASOLINA 
 
• FCC – nafta craqueada ou estabilizada 
 
• HCC – GLP, Querosene, Diesel Leve e Diesel Pesado. 
 
• REFORMA CATALÍTICA – Tipo da gasolina 
 
 Índice de octanagem 
 
• ALQUILAÇÃO – Certificação da gasolina (transferência 
de um grupo alquila de uma molécula para outra) 
• Ácido Fluorídrico 
 
 
Reforma Catalítica 
Seção de Pré-tratamento 
Seção de Reforma catalítica 
Seção de estabilização 
http://slideplayer.com.br/slide/278095/ 
http://slideplayer.com.br/slide/278095/ 
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwin8qzshrDMAhXEHZAKHbVpC9UQjRwIBw&url=http://slideplayer.com.br/slide/278095/&bvm=bv.120853415,d.Y2I&psig=AFQjCNF694R4O1x3yBWa6CiomEHOGauIcQ&ust=1461888918234534
http://slideplayer.com.br/slide/278095/ 
- Adoçamento 
- Dessulfurização 
Processos de tratamento de 
derivados 
Os derivados de petróleo, nem sempre estão enquadrados nas 
especificações requeridas para comercialização, sendo 
imprescindível o uso de processos de tratamento para especificar 
o produto, principalmente quanto ao teor de enxofre. 
 
Finalidade: eliminar os efeitos indesejáveis das impurezas, 
presentes em todos os derivados. 
 
A rigor, os processos de tratamento podem ser divididos em duas 
classes: 
Processos de Dessulfurização 
 
• Os compostos sulfurados são efetivamente 
removidos dos produtos. 
 
Entre eles estão: lavagem cáustica (para 
remoção de H2S e mercaptans), tratamento 
com DEA (remoção de H2S e CO2) e 
tratamento Merox, bastante utilizado 
ultimamente, pode ser aplicado como processo 
de dessulfurização (removendo mercaptans) ou 
como “adoçamento” (transformando 
mercaptans em dissulfetos). 
A lavagem cáustica é usada para a remoção de 
mercaptans e H2S, além de outros compostos ácidos que 
possam estar presentes no derivado a ser tratado. 
Por razões econômicas (consumo de soda), o tratamento 
cáustico só é empregado quando o teor de enxofre no 
derivado a ser tratado não é muito elevado. 
O tratamento DEA tem por objetivo a remoção de H2S do gás 
combustível e do GLP, colocando-os nas especificações 
relacionadas à corrosividade e ao teor de enxofre. 
Etanolaminas (mono, di e tri), em temperaturas próximas 
à ambiente. 
 
 
MEROX 
 
• Aplicável a frações leves (GLP e nafta) e 
intermediárias (querosene e diesel). 
 
Baseia-se na extração cáustica de mercaptans 
presentes nos derivados, com sua posterior oxidação 
a dissulfetos, ao mesmo tempo em que a solução 
cáustica é regenerada. Isto é feito em presença de 
um catalisador organometálico (ftalocioanina de 
cobalto), dissolvido na solução de soda cáustica. 
O processo pode ser realizado em duas formas: 
catalisador em leito fixo ou catalisador em solução. 
Processo de Adoçamento 
 
 
 
Transforma compostos agressivos de enxofre (S, H2S, RSH) 
em outros menos prejudiciais (RSSR – dissulfetos), sem os 
retirar, contudo, dos produtos. 
 
O processo mais conhecido é “Tratamento Doctor”, para nafta 
(processo já obsoleto), e “Tratamento Bender”, utilizado 
principalmente para querosene de jato (QAV). 
Consiste, basicamente, na oxidação catalítica, em leito fixo, 
dos mercaptans a dissulfetos, em meio alcalino, por meio dos 
agentes oxidantes ar e enxofre elementar. 
Hidrotratamento 
Finalidade: estabilizar um corte de petróleo ou eliminar 
compostos indesejáveis. 
 
Estabilização das frações - hidrogenação de compostos 
reativos presentes, exemplo, as mono-olefinas (ligações 
duplas) e diolefinas. 
Remoção: enxofre, nitrogênio, oxigênio e metais. 
 
O hidrotratamento pode ser empregado a todos os cortes de 
petróleo (gases, naftas, querosene, diesel, gasóleos, 
lubrificantes, parafinas, resíduos atmosféricos e de vácuo, etc.) 
 
Atualmente, o processamento com hidrogênio é intensamente 
aplicado em refinarias modernas, devido principalmente a dois 
fatores: 
 
– necessidade de reduzir-se cada vez mais os teores de enxofre 
nos derivados, uma vez que os gases de queima deste elemento 
(SO2 e SO3) são altamente poluentes; 
– novas tecnologias permitiram a produção de hidrogênio a 
preços razoavelmente baixos, tornando os processos de 
hidrogenação econômicos. 
 
Catalisadores - base de óxidos ou sulfetos de metais 
de transição, tais como Níquel, Cobalto, Molibdênio, 
Tungstênio e Ferro, geralmente suportados em alumina 
(Al2O3). 
A principal reação do processo é dessulfurização. As reações 
mais típicas são: 
 
- Dessulfurização (Hidrodessulfurização ou HDS) – 
remove o enxofre, que reage com o Hidrogênio e sai na 
forma de H2S. 
 
- Denitrificação (Hidrodesnitrogenação ou HDN) – remove 
o nitrogênio, sob a forma de NH3 (gás amônia). 
 
- Desoxigenação (Hidrodesoxigenação ou HDO) – remove 
o Oxigênio, que pode conferir cor e instabilidade aos 
combustíveis. 
 
- Desalogenação - remove os contaminantes Cloretos e 
Fluoretos 
 
- Desmetalização (HDM) – remove Silício e outros metais 
contaminantes. Geralmente ficam depositados no próprio 
catalisador, o que acelera a sua degeneração. 
- Saturação de Olefinas (HDO) – Para o diesel, é 
interessante que o Hidrogênio sature totalmente as olefinas, 
pois melhora o índice de Cetano do Diesel. Já no caso da 
gasolina, o Hidrotratamento deve ser controlado para evitar 
a saturação das olefinas, o que implica em perda de 
octanagem. 
 
- Hidrogenação de Aromáticos (HDA) – interessante para o 
diesel pois melhora o índice de Cetano, porém é uma reação a 
ser evitada no Hidrotratamento de gasolina, pois também 
implica em perda de octanagem. É uma reação também em 
que há um alto consumo de Hidrogênio. 
Objetivos do Hidrotratamento 
 
− Pré-tratamento da Carga da Isomerização ( processo para 
aumento de octanagem da gasolina) e Reforma Catalítica de 
Naftas; 
 
− Reduzir o teor de enxofre, nitrogênio, oxigênio para 
proteger catalisadores de metal nobre (platina) até < 0,1 
ppm (para unidades de isomerização) e < 0,2 ppm (para 
unidades de reforma); 
 
− Óleo Diesel – reduzir enxofre para < 50 ppm 
 
− Gasóleos de Vácuo: Pré-tratamento da Carga de FCC 
 
− Remoções típicas: mais de 90% de remoção de S, 70% 
de remoção de N e saturação de 30% dos aromáticos. 
Melhora a craqueabilidade, diminui a formação de coque e 
as emissões de SOx e NOx . 
As principais variáveis operacionais são temperatura e 
pressão. As temperaturas usuais de trabalho situam-se 
entre 280 e 420°C, já a pressão varia entre 10 e 250 
kg./cm2. 
Reator de hidrotratamento de petróleo 
http://www.manutencaoesuprimentos.com.br/conteudo/6218-aplicacao-do-hidrotratamento-na-
industria-de-petroleo/ 
http://ec2-107-21-65-169.compute-1.amazonaws.com/content/ABAAAAgMUAG/processos-tratamento-refino 
Processos Auxiliares 
- URE 
- Geração de Hidrogênio 
H2S