Apostila_Produtos Químicos

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CURSO DE FORMAÇÃO QUÍMICO DE PETRÓLEO JR. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS 
NA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
José Jocely de Oliveira Júnior 
UO-RNCE/ENGP/EIPA 
Outubro de 2012 
PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS NA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO 1 
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CONTEÚDO 
 
 
 
 
1. PRINCIPAIS PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS NAS OPER AÇÕES DE 
PRODUÇÃO 
 
 
2. EQUIPAMENTOS DE DOSAGEM DE PRODUTOS QUÍMICOS 
 
 
3. REQUISITOS DE SMS PARA PRODUTOS QUÍMICOS 
 
 
4. CUIDADOS OPERACIONAIS 
 
 
5. IMPACTOS DE PRODUTOS QUÍMICOS NOS EQUIPAMENTOS 
 
 
6. IMPACTOS DE PRODUTOS QUÍMICOS NO REFINO 
 
 
7. INCOMPATIBILIDADE ENTRE PRODUTOS QUÍMICOS 
 
 
8. INFLUÊNCIA DE VARIÁVEIS OPERACIONAIS EM PRODUTOS QUÍMICOS 
 
 
9. PROCEDIMENTOS DE AQUISIÇÃO DE PRODUTOS QUÍMICOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS NA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO 2 
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1. PRINCIPAIS PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS NAS OPER AÇÕES DE 
PRODUÇÃO 
 
 
1.1. CLASSIFICAÇÃO GERAL 
 
Produtos de performance 
Dependem diretamente das condições do processo (temperatura, pressão, nível, etc), 
devendo ser otimizados juntamente com a otimização do processo: 
- Desemulsificante 
- Antiespumante 
- Polieletrólito 
 
Produtos de dosagem fixa 
São produtos com concentração recomendada, e que podem ser otimizados de duas 
formas: buscando-se produtos mais eficientes; garantindo o cumprimento da 
concentração especificada: 
- Inibidor de corrosão para óleo e gás 
- Biocida (choque e contínuo) 
 
Produtos de reposição 
São repostos no sistema (make-up), dependem diretamente da eficiência de processos 
específicos, como desidratação do gás e operação dos sistemas de aquecimento e 
resfriamento, de forma que a sua otimização depende diretamente da otimização do 
processo. 
- MEG, TEG, MDEA 
 
Produtos de uso não rotineiro 
- Desengraxante 
- Removedor de incrustação 
 
 
 
 
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1.2. PRODUTOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO DE ÓLEO 
 
Desemulsificante 
Substância utilizada para facilitar a “quebra” da emulsão água/óleo e promover a 
coalescência das gotas de água; contém características tensoativas, e ajudam a 
deslocar os tensoativos naturais (resinas, asfaltenos, etc) adsorvidos na interface 
água/óleo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 – Representação dos tensoativos presentes na interface água/óleo. 
 
 
Figura 2 – Representação do mecanismo de ação dos desemulsificantes: 
(desestabilização, coalescência e segregação gravitacional). 
 
 
 
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Os tipos de desemulsificantes mais empregados são: éster poliglicólico, sulfonatos, 
ésteres polimerizados, alcano-aminas e derivados de poliamina. A maioria dos 
produtos comerciais é formada por misturas destes compostos. 
 
 
 
Figura 3 – Algumas fórmulas-base de desemulsificantes 
 
A ação dos desemulsificantes pode ser favorecida por fatores como aquecimento, boas 
condições de mistura com a emulsão (turbulência controlada), tempo de contato e 
concentrações adequadas do produto (obtidas através de teste de garrafas). 
 
Por outro lado, o uso de quantidades excessivas do desemulsificante, presença de 
sólidos na emulsão e de outros produtos químicos com características tensoativas (e.g. 
inibidores de corrosão e incrustação) podem diminuir ou anular a sua eficiência. 
 
 
Figura 4 – Influência da concentração de desemulsificante no BSW de uma emulsão 
 
 
 
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Sequestrante de H 2S 
São produtos utilizados para remoção do gás sulfídrico (H2S) presente em alguns 
petróleos. 
 
Este H2S pode ser formado originalmente no reservatório, a partir de decomposição 
térmica de compostos orgânicos contendo enxofre, geração microbiana (BRS) em 
épocas geológicas precedentes, redução termoquímica de sulfatos ou hidrólise de 
sulfetos metálicos (e.g. pirita). 
 
Pode haver, ainda, a geração de H2S durante a fase de produção do campo, 
normalmente pela presença de BRS no sistema reservatório/poço/instalações de 
superfície, devido à contaminação pelo uso de água injetada para recuperação 
secundária de petróleo (souring biogênico). 
 
Os sequestrantes de H2S mais utilizados no tratamento de petróleo são: 
 
i) Triazinas 
Atualmente em uso na PETROBRAS, tanto no segmento E&P, quanto em terminais 
TRANSPETRO, com a finalidade de enquadrar o petróleo em limites aceitáveis de H2S 
para transporte e entrega ao refino. 
 
São produtos de relativo baixo custo, de boa eficiência de sequestro, menos tóxicos 
que os aldeídos e de fácil solubilização em água. 
 
Apresentam como desvantagem a interferência na qualidade de alguns derivados 
(naftas) destinados à indústria petroquímica (detalhes no item 6 desta apostila). 
 
A reação com o H2S é irreversível, formando compostos cíclicos de nitrogênio e 
enxofre. 
 
 
 
 
 
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Figura 5 – Reação (genérica) de Triazina com H2S. O radical R pode ser um grupo metil ou hidroxi-etil. 
 
ii) Aldeídos 
São compostos mais tóxicos que as triazinas e com menor eficiência de sequestro. 
Exemplos de aldeídos usados como sequestrantes de H2S são a acroleína (propenal 
ou aldeído acrílico) e o glioxal (etanodial). 
 
Atualmente, em algumas unidades de produção da PETROBRAS utiliza-se o glioxal 
como sequestrante, em substituição à triazina, devido aos efeitos indesejáveis desta no 
refino. 
O
O SH24+
OH
SH SH
OH
SH
SH SH
SH
OH
SH SH
SH
O
SH
OH
O
O SH23+
O
O SH22+
O
O SH2+
O
SH
SH
4 H2O
3 H2O
2 H2O
H2O
+
+
+ +
+
(I)
(II)
(III) (IV)
(V)
 
Figura 6 – Reações do glioxal com H2S. 
 
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Antiespumante 
Produtos que tem a finalidade de prevenir, reduzir ou eliminar a formação de espuma 
nos fluidos, pela ação na tensão interfacial. 
 
Os principais princípios ativos utilizados nos antiespumantes são: estearato de 
alumínio; octanol; derivados de silicone (mais utilizado); poliálcoois. 
 
Os produtos base silicone (PDMS – Polidimetilsiloxano) possuem impacto no refino, 
devido à distribuição, nos derivados, dos compostos provenientes de sua 
decomposição térmica (detalhes no item 6 desta apostila). 
 
 
Figura 7 – Molécula de PDMS – Polidimetilsiloxano. 
 
 
 
1.3. PRODUTOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO DE GÁS 
 
Desidratantes de gás (TEG e MEG) 
Os produtos químicos desidratantes destinam-se à remoção da umidade presente no 
gás natural produzido, para atender a especificações de processamento ou de 
comercialização do gás natural. 
 
Os produtos usam o processo de absorção da água presente em uma torre 
absorvedora, com posterior regeneração e reutilização do produto “gasto”. 
 
O princípio ativo da maioria dos desidratantes usados na PETROBRAS é o glicol, seja 
na forma de MEG (monoetilenoglicol), DEG (dietilenoglicol) ou TEG (trietilenoglicol), 
sendo este último mais recomendado, por ser mais higroscópico, possuir menor 
pressão de vapor (o que minimiza perdas do produto por evaporação) e possibilita 
melhor recuperaçãodo produto gasto. 
PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS NA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO 8 
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Tabela 1 – Propriedades dos Glicóis. 
 
 
PRODUTO 
 
 
PRESSÃO DE 
VAPOR 
( mmHg ) 
a 25 ºC 
 
VISCOSIDADE 
Cp a 25 ºC 
 
 
 
 
PESO MOLECULAR 
 
TEMPERATURA 
DE DEGRADAÇÃO. 
ºC 
 
 
MEG 
 
DEG 
 
TEG 
 
 
 0,12 
 
PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS NA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO 15 
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1.5. PRODUTOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO DE ÁGUA DO M AR PARA 
INJEÇÃO 
 
Biocidas (NaClO, Glutaraldeído, THPS, DNBPA e sais quaternários de amônio) 
A presença de microrganismos, em especial as bactérias na água de injeção, pode 
levar a diferentes problemas para a produção de petróleo como plugueamento dos 
poços injetores, corrosão influenciada por microrganismos (CIM), acidulação do 
reservatório (souring), com conseqüente comprometimento da qualidade dos fluidos 
produzidos em virtude das altas concentrações de H2S. 
 
O controle microbiológico, nos sistemas de injeção de água do mar, é realizado através 
de dois procedimentos: a cloração a montante da desaeração e o uso de biocidas 
orgânicos, a jusante da desaeração. No caso de reinjeção de água produzida são 
utilizados somente biocidas orgânicos. 
A eficiência desses produtos é medida através da contagem microbiológica, 
principalmente de bactérias sésseis, já que é este grupo de bactérias o responsável 
pelos processos corrosivos do aço e, também porque as planctônicas são mais 
suscetíveis aos efeitos do biocida. 
 
 
Sequestrante de oxigênio/cloro 
O tratamento comumente usado nos campos de produção para desoxigenação das 
águas é o processo físico (torres desaeradoras) seguido do processo químico de 
dosagem de sequestrante de oxigênio, onde o mais utilizado é o bissulfito de sódio 
 
O objetivo principal do uso de sequestrante é eliminar o oxigênio residual não retirado 
pelo processo físico de desaeração. 
 
Controla-se o Residual de Sulfito, na faixa de 2 a 3 ppm, com freqüência diária, para 
garantir o teor de oxigênio especificado e evitar corrosão pelo excesso de produto. 
Esse parâmetro deve ser medido através da norma APHA – Standard Methods for the 
Examination of Water and Wastewater – Part 4500 B (SO3
=) – Iodometric Method. 
 
PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS NA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO 16 
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O sequestrante de cloro deve ser utilizado nos casos em que o sistema de tratamento 
da água do mar contém uma URS (Unidade de Remoção de Sulfato), pois assim evita-
se o ataque das membranas, pelo cloro livre resultante da cloração a montante da 
desaeração. 
 
Nitrato de sódio 
Dentre as alternativas existentes para o controle do souring, destaca-se a dosagem de 
nitrato (de sódio ou cálcio) na água de injeção, objetivando reduzir a biogeração de H2S 
no reservatório, principalmente pelo mecanismo de biocompetição (BRS x BRN). 
 
Espessante (polimetacrilato). 
Adicionados à água, os polímeros aumentam a viscosidade da mesma, ampliando a 
eficiência do deslocamento do óleo no interior das rochas para o poço produtor. 
 
 
1.6. PRODUTOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO DE ÁGUA PARA 
AQUECIMENTO/RESFRIAMENTO 
 
Em inúmeros processos industriais que envolvem aquecimento e resfriamento 
(trocadores de calor), é essencial um suprimento de água fria contínuo, econômico e de 
boa qualidade. 
 
Normalmente, nas refinarias de petróleo, 80% a 90% da água empregada é usada para 
sistemas de resfriamento. 
 
Inibidor de corrosão 
Esses produtos agem formando filmes protetores sobre o metal, aumentando sua 
resistência à corrosão. 
Em sistemas de resfriamento, os inibidores mais utilizados são à base de polifosfatos, 
fosfonatos, ácidos fosfino efosfono carboxílicos, nitrito de sódio, cromato (com 
restrições devido ao grau poluente) e molibdato. 
 
 
 
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1.7. PRODUTOS UTILIZADOS EM GARANTIA DE ESCOAMENTO 
 
Inibidor de incrustação 
Pode ser injetado, via mandril ou gas lift, no poço ou ainda no header de produção, 
para prevenir a formação de incrustações ao longo do processo de tratamento do óleo, 
em separadores, trocadores de calor, etc. 
 
Podem ter como matéria ativa os fosfonatos e sulfonatos. 
 
Inibidor de parafina 
Deposição de camadas de parafina nas paredes dos oleodutos é uma ocorrência 
relativamente comum em sistemas de produção submarinos e terrestres. A causa 
desse fenômeno é a solidificação das frações de parafinas pesadas (ceras) do petróleo 
em decorrência da queda de temperatura. A deposição da parafina começa a ocorrer 
após o fluido ter alcançado uma temperatura denominada de TIAC (Temperatura Inicial 
de Aparecimento de Cristais), que é dependente de cada tipo de petróleo. Óleos com 
altos teores de ceras parafínicas sofrem alterações marcantes na reologia devido à 
formação de um sistema gelificado, que pode levar à perda de fluidez devido ao 
congelamento do óleo. 
 
Os produtos químicos inibidores de parafinas atuam justamente sobre o processo de 
deposição, alterando a reologia do petróleo Estes modificadores de cristais atuam 
como núcleos de cristalização para as parafinas, alterando sua morfologia, geralmente 
formando agregados cristalinos esféricos que permitem diminuir consideravelmente a 
viscosidade do sistema. Podem ser compostos de surfactantes, mistura de polímeros 
modificados e sais de amônio em hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos. 
 
Inibidor de asfaltenos 
São produtos que atuam como dispersantes dos asfaltenos, impedindo que se formem 
depósitos em equipamentos e facilidades de produção e borras em separadores. 
 
O tratamento é baseado em injeção contínua do inibidor, mas podem ser feitos através 
de squeeze (sujeito a avaliação caso a caso). 
 
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Figura 18 – Teste de precipitação de asfaltenos (a amostra do meio tem 100 ppm de inibidor). 
 
Inibidores de hidrato. 
O objetivo da aplicação desses produtos é evitar a formação de hidratos de gás em 
gasodutos de exportação, sistemas de gas lift e gás combustível, devido a presença de 
água livre e baixas temperaturas que ocorrem, principalmente, em linhas e dutos de 
gás no leito marinho a grandes profundidades. 
Nestas condições, há a formação de cristais compostos de moléculas de água e 
hidrocarbonetos, que ficam “encapsulados” nesta estrutura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 19 – Estrutura de um hidrato de gás (metano). 
 
Podem ser usados como inibidor de hidratos: 
- MEG, TEG e álcoois (etanol e metanol)� Inibidores termodinâmicos (atuam 
deslocando a curva de equilíbrio do gráfico PxT, inibindo a formação do hidrato). 
- Polímeros (PVP, PVCAP) � Inibidores cinéticos (diminuem o tempo de 
formação do cristal). 
 
 
 
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2. EQUIPAMENTOS DE DOSAGEM DE PRODUTOS QUÍMICOS 
 
 
2.1. CONTENTORES E TANQUES DE ARMAZENAGEM 
 
Os produtos químicos adquiridos necessitam ser transportados e armazenados 
covenientemente, respeitando os aspectos de segurança à saúde e meio ambiente. 
 
Existem inúmeros tipos de contentores (a maioria retornáveis) de várias capacidades 
de armazenamento (1.000 e 5.000 litros são os mais comuns) e materiais de fabricação 
(plásticos ou metálicos). São normalmente utilizados em ambiente off-shore, onde é 
crítica a restrição de espaço. 
 
Em unidades onshore, é mais comum a presença de tanques fixos de armazenagem 
(metálicos, plásticos ou de fibra de vidro). 
 
Figura 20 – Contentores para uso offshore 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 21 – Monitoramento de contentores via GPS (BR Supply). 
PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS NA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO 20 
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Figura 22 – Tanques de armazenamento de produtos químicos (UO-RNCE). 
 
 
2.2. BOMBAS 
 
As bombas dosadoras de produtos químicos devem, antes de tudo, garantir a 
continuidade dos tratamentos com a máxima precisão possível, pois muitas vezes os 
volumes injetados são muito pequenos. 
 
Além disso, uma série de requisitos devem ser observados ao se adquirir 
equipamentos dessa natureza, como: 
 
- Compatibilidade do material de fabricação da bomba com o(s) produto(s). 
 - Resistência da bomba às intempéries (ambientes salinos, altas temperaturas). 
 - Adequação do equipamento a áreas classificadas (à prova de explosão). 
 - Capacidade da bomba x Volume necessário de injeção. 
 - Utilidades necessárias ao funcionamento (ar comprimido, eletricidade, água). 
 - Facilidade de manutenção. 
 - Equipamento reserva. 
 
Podem ser tipo deslocamento positivo (diafragma), centrífugas, alternativas ou micro 
engrenagens. 
 
 
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Figura 23 – Bombas dosadoras (UO-RNCE). 
 
 
 
2.3. MEDIDORES (PROVETAS) 
 
Frequentemente, as bombas dosadoras podem vir com provetas acopladas ao seu 
sistema, para aferição dos volumes injetados. Essa aferição éfeita através de jogo de 
válvulas onde o fluxo do produto é direcionado para a proveta e medido em um 
intervalo de tempo. 
 
 
2.4. PONTOS DE DOSAGEM (TOPSIDE E SUBSUPERFÍCIE) 
 
A depender do tipo de produto químico e da finalidade do tratamento, faz-se a seleção 
do melhor ponto de dosagem. 
 
Este ponto pode ser diretamente no poço, via umbilical, pela válvula de gas lift ou 
tubing (aço inox), ou ainda em instalações de superfície como a cabeça do poço 
(terrestre), equipamentos separadores, linhas de produção, linhas de surgência, 
manifolds, etc. 
 
 
 
 
 
 
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3. REQUISITOS DE SMS PARA PRODUTOS QUÍMICOS 
 
Todos os aspectos relativos à segurança (à saúde e ao meio ambiente) de um produto 
químico devem constar obrigatoriamente em dois formulários: A Ficha de Segurança e 
a FISPQ – Ficha de Informação de Segurança de Produtos Químicos (de acordo com a 
norma ABNT NBR-14725), que possui todas as informações necessárias para o uso do 
produto: 
 - Identificação do produto e da empresa 
 - Instruções de manuseio e de emergência (derramamento, incêndio, etc) 
 - Instruções de armazenamento 
 - Controle de exposição 
 - Composição 
 - Instruções para disposição e descarte 
 - Informações toxicológicas 
 - Primeiros socorros 
 
Estes documentos devem estar sempre disponíveis durante o transporte, estocagem, 
manuseio e uso final de qualquer produto químico. 
 
 
3.1. SAÚDE OCUPACIONAL 
 
Toxicidade crônica e aguda 
Toxicidade Aguda é a dose de substância que provoca a morte imediata (24 horas) em 
cada um de 2 elementos de uma espécie numa determinada população, exprime-se 
pela dose letal a 50% (DL50), ou seja, miligramas de produto tóxico por quilograma de 
massa corporal. 
Toxidade Crônica é a dose de substância, não quantificável com rigor, mas que origina 
perturbações das quais não resulta morte imediata, mas em que o perigo advém, 
fundamentalmente, dos efeitos cumulativos (por exemplo, metais "pesados" como o 
mercúrio, o chumbo e o níquel). 
 
 
 
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Formas de contaminação (contato, inalação, radiação ) 
Existem vários tipos de produtos químicos utilizados nas mais variadas formas (sólidos, 
líquidos e gases). Logo, as formas de contaminação podem, também, ocorrer de 
diversas maneiras. 
 
EPI (equipamentos de proteção individual) necessári os 
Sempre ao manusear produtos químicos, é obrigatório o uso de EPI apropriado para a 
atividade: óculos, botas, luvas, máscaras e roupas que cubram a maior parte do corpo, 
evitando que entrem em contato direto com as substâncias. 
As máscaras de proteção possuem, em sua maioria, sistema de filtros que devem ser 
trocados, adequando o tipo de filtro ao produto químico com o qual se vai ter contato. 
Existem filtros para vapores orgânicos, gases ácidos, etc. 
 
Figura 24 – Exemplo de uso de EPI para manuseio de produtos químicos. 
 
 
3.2. MEIO AMBIENTE 
 
Ecotoxicidade crônica e aguda 
Ecotoxicidade � Propriedade potencial que uma amostra possui de provocar efeito 
adverso em consequência de sua interação com o organismo-teste em testes de 
ecotoxicidade. 
 
Ecotoxicidade aguda ou efeito tóxico agudo � Efeito deletério causado aos 
organismos vivos, por agentes físicos ou químicos, usualmente letalidade ou alguma 
outra manifestação que a antecede, em um curto período de exposição em relação ao 
seu ciclo de vida e obtidos em testes de ecotoxicidade. 
 
PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS NA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO 24 
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Ecotoxicidade crônica ou efeito tóxico crônico � Efeito deletério causado aos 
organismos vivos, por agentes físicos ou químicos, que afetam uma ou várias funções 
biológicas dos organismos, tais como a reprodução, o crescimento e o comportamento, 
em um período de exposição que pode abranger a totalidade de seu ciclo de vida ou 
parte dele. 
 
Biodegradabilidade 
Característica de algumas substâncias químicas de poderem ser usadas como 
substrato por organismos vivos, que geram outras substâncias ou as utilizam em seu 
processo metabólico. 
 
Como em alguns processos de tratamento na indústria do petróleo, produtos químicos 
podem ser lançados no meio ambiente (e.g. polieletrólitos para tratamento de água 
produzida descartada), é cada vez mais importante que esses produtos sejam 
ambientalmente seguros, evitando impactos negativos ao meio. 
 
 
3.3. SEGURANÇA 
 
Inflamabilidade 
Característica importante para a indústria de petróleo, em especial por se tratar de 
ambientes já intrinsecamente perigosos. 
 
 
 
4. CUIDADOS OPERACIONAIS 
 
 
4.1. TRANSFERÊNCIA DE PRODUTOS QUÍMICOS POR MANGOTE 
 
O uso de mangotes para transferência de produtos químicos é bastante comum em 
áreas industriais e torna-se particularmente crítico em instalações como plataformas de 
petróleo, por exemplo. 
 
PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS NA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO 25 
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É necessário atentar para o material de fabricação do mangote, procurando utilizar 
aqueles que não sejam atacados pelo produto que vai ser transferido ou que possam 
de alguma forma contaminar o produto químico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 25 – Transferência de produto químico (por mangote) para tanque. 
 
 
4.2. CONTAMINAÇÃO DE TANQUES E LINHAS COM PRODUTOS QUÍMICOS 
(SUBSTITUIÇÃO DE UM PRODUTO QUÍMICO POR OUTRO NA ME SMA LINHA) 
 
Além dos cuidados descritos no item 4.2, se for necessária a utilização de uma mesma 
linha (flexível ou não) para mais de um produto químico, deve-se atentar para o fato de, 
em caso de produtos químicos que possam apresentar alguma reatividade entre si, 
fazer uma limpeza prévia da linha ou do tanque, antes da nova utilização. 
 
É importante lembrar que alguns produtos podem reagir violentamente, gerando calor 
(risco de incêndio) ou gases/vapores tóxicos (risco de intoxicação por inalação). 
 
 
4.3. INJEÇÃO VIA UMBILICAL 
 
Os umbilicais são “mangueiras” flexíveis que transportam, no mesmo corpo, cabos 
elétricos e fluidos hidráulicos até as linhas de injeção de produtos químicos, a partir deplataformas até o leito marinho (ANM). Os desafios no uso de umbilicais para injeção 
química são: 
- Baixas temperaturas e altas pressões da água do mar 
- Pequenos diâmetros (tamponamento devido à altas viscosidades) 
- Longas distâncias 
PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS NA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO 26 
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- Compatibilidade dos produtos químicos com metais e elastômeros do umbilical 
- Estabilidade química quando há mistura de produtos químicos 
- Contaminações dos produtos químicos (em bombas, tanques, filtros) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 26 – Injeção de produto químico via umbilical (NALCO). 
 
 
4.4. INJEÇÃO COM QUEBRA DE COLUNA 
 
Injeções a grandes distâncias (verticais). 
Gradiente hidrostático superior à perda de carga 
Possível falta de controle da vazão injetada 
Acarreta subdosagem ou sobredosagem. 
 
 
 
5. IMPACTOS DE PRODUTOS QUÍMICOS NOS EQUIPAMENTOS 
 
 
 5.1. ANTIESPUMANTE E COMPRESSOR 
 
 
 5.2. SEQUESTRANTE DE H2S E RESFRIADOR DE GÁS 
 
 
 
 
 
PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS NA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO 27 
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 5.3. INIBIDOR DE INCRUSTAÇÃO E AQUECEDORES DE ÓLEO 
 
Como a eficiência de ação dos inibidores de incrustação é função direta da 
temperatura do meio (entre outros fatores como pH), a estabilidade química também é 
afetada por este parâmetro. Logo, a temperatura do sistema a ser tratado pode ser 
fator decisivo na seleção do inibidor. 
 
Como regra geral a estabilidade térmica dos inibidores segue a seguinte ordem: 
Polímeros Sulfonados> Polímeros derivados do Poliacrilato> Penta-fosfonatos> Hexa-
fosfonatos. 
 
Portanto, para a escolha de um inibidor de incrustação para tratar um óleo que vai ser 
submetido a aquecimento, deve-se observar se a estabilidade térmica do produto é 
adequada às faixas de temperatura do sistema. 
 
 
 5.4. BIOCIDA E TANQUES DE CARGA 
 
 
 
6. IMPACTOS DE PRODUTOS QUÍMICOS NO REFINO 
 
 
6.1. ANTIESPUMANTE E UNIDADES DE HDT (HIDROTRATAMEN TO) 
 
Os antiespumantes a base de silicone (polímero PDMS – polidimetilsiloxano) se 
decompõem a temperaturas próximas de 300oC, formando compostos voláteis que se 
distribuem nos diversos cortes de petróleo (nafta e QAV). 
 
 
 
 
 
 
 
PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS NA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO 28 
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Tabela 2 – Distribuição de silício (Si em mg/kg) nos cortes de petróleo, sem e com antiespumante 
 
 
No processo de HDT, o Si presente nesses derivados se deposita sobre o catalisador, 
inativando-o ou reduzindo seu tempo de campanha, nos casos extremos, em até 25%. 
Isso impede a obtenção, por exemplo, de derivados com menor teor de enxofre (diesel 
e QAV). 
 
Figura 27 – Redução da atividade do catalisador pela Sílica. 
 
 
 
 
 
 
 
HDN 
HDS 
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6.2. SEQUESTRANTE DE H2S E TORRE DE DESTILAÇÃO (CS 2 e sais de MEA) 
 
Sequestrantes de H2S a base de triazinas geram, em sua reação com o H2S, uma 
molécula chamada ditiazina (ver item 1.2 dessa apostila), que é um composto cíclico 
contendo um átomo de nitrogênio e dois átomos de enxofre. Parte da ditiazina vai para 
a fase aquosa ainda presente no petróleo, porém a maior parte dela ainda permanece 
na fase oleosa, que vai para o refino. 
 
A ditiazina, quando aquecida a temperaturas acima de 150oC, sofre uma “quebra” na 
estrutura desse anel, liberando dissulfeto de carbono (CS2), conforme mostrado abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 28 – Representação da decomposição térmica da ditiazina. 
 
O CS2 formado concentra-se então no corte de nafta produzido na torre de destilação. 
Se a nafta for destinada a produção de combustível, o CS2 não representa maiores 
problemas. 
 
Porém, se a nafta for para processos petroquímicos (em especial para a produção de 
piperilenos – monômeros que são matéria-prima para a produção de colas e adesivos), 
o CS2 faz parte da especificação dessa nafta, não podendo ultrapassar limites de, 
aproximadamente, 7 a 15 ppm. 
 
Em 2006 houve um aumento expressivo no teor de CS2 da nafta produzida por uma 
refinaria da PETROBRAS, que fornecia esse insumo para uma unidade petroquímica 
que produzia piperileno. Após avaliação da cadeia produtiva do petróleo até o refino, foi 
constatada a influência da triazina, usada no E&P, no aumento da concentração de 
CS2 da nafta. 
 
PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS NA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO 30 
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Outros fatores negativos do uso de triazina como sequestrante de H2S, é que o outro 
produto dessa reação, uma amina (normalmente MEA) pode provocar deposição de 
sais nitrogenados nas torres de destilação, além do fato de moléculas nitrogenadas 
afetarem o desempenho de filtros de argila que especificam a cor do QAV 
 
 
6.3. ÁLCOOL E ESPECIFICAÇÃO DE GLP 
 
 
6.4. ORGANOCLORADOS E CORROSÃO 
 
Os organoclorados podem se transformar em HCl na reforma. E ai irá ocorrer 
problemas de corrosão e problemas de formação de sais (cloretos) de amônia. 
 
 
 
 
7. INCOMPATIBILIDADE ENTRE PRODUTOS QUÍMICOS 
 
 
7.1. DESEMULSIFICANTE E POLIELETRÓLITO 
 
 
 
7.2. SEQUESTRANTE DE H2S E INIBIDOR DE INCRUSTAÇÃO 
 
O sequestrante de H2S utilizado em boa parte das instalações de tratamento da 
PETROBRAS tem como matéria ativa triazina. 
 
Via de regra, estes sequestrantes tem um pH muito elevado (até 11). O uso intensivo e 
contínuo desses sequestrantes pode alterar significativamente o pH da fase aquosa, 
condição que afeta o desempenho de alguns inibidores de incrustação, que têm uma 
faixa ótima de trabalho, além de contribuir para formação de incrustações de cálcio, no 
caso de dureza e alcalinidade elevada da água. 
PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS NA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO 31 
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7.3. INIBIDOR DE CORROSÃO PARA GÁS E FRAÇÕES PESADA S DO 
GÁS/SEQUESTRANTE DE H2S 
 
 
7.4. INCOMPATIBILIDADE ENTRE SOLVENTES DE PRODUTOS QUÍMICOS 
DIFERENTES 
 
Define-se como “Incompatibilidade entre Produtos Químicos” a condição na qual 
determinados produtos tornam-se perigosos quando manipulados, misturados ou 
armazenados próximos a outros, com os quais podem reagir, criando situações 
perigosas. 
 
Estas informações são importantes pelo fato de, muitas vezes, termos dosagem de 
vários produtos químicos diferentes em uma mesma corrente de fluido (óleo, água ou 
gás). 
 
A tabela abaixo fornece uma relação de algumas substâncias e grupos químicos que, 
devido às suas propriedades químicas, podem reagir violentamente entre si. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS NA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO 32 
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Tabela 3 – Incompatibilidade entre alguns grupos de produtos químicos 
(fonte: USP – Laboratório de Resíduos Químicos) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS NA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO 33 
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Gota 
Filme interfacial 
8. INFLUÊNCIA DE VARIÁVEIS OPERACIONAIS EM PRODUTOS QUÍMICOS 
 
 
8.1. TEMPERATURA X BSW X DESEMULSIFICANTE 
 
O envelhecimento da emulsão favorece a formação de um filme altamente viscoso e 
rígido na interface água-óleo promovendo uma barreira mecânica para a coalescência 
das gotas.Figura 29 – Representação do filme interfacial em emulsão A/O. 
 
O aumento de temperatura favorece a ação dos desemulsificantes, porque diminui a 
viscosidade da fase externa (óleo) facilitando a difusão e a adsorção do produto no 
filme interfacial. Além disso, possui os efeitos adicionais: 
- Eleva a taxa de colisão gota-gota por aumento do movimento das gotas; 
- Solubiliza as parafinas e parte dos tensoativos naturais adsorvidos na interface; 
- Reduz a rigidez do filme interfacial; 
- Aumenta a diferença de densidade entre o óleo e a água; 
 
Já a adição de água de lavagem favorece a coalescência da emulsão seja devido a 
diferença de pressão interna entre as gotas ou pela migração de parte das moléculas 
tensoativas inicialmente adsorvidas na superfície das gotas da emulsão para as gotas 
da água de lavagem adicionada. Quando as emulsões superam o limite de 
incorporação de água, as emulsões geradas tornam-se muito instáveis. 
 
O processo de lavagem é mais eficiente quando a água encontra-se previamente 
aquecida e a emulsão previamente dosada com desemulsificante. 
PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS NA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO 34 
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Figura 30 – Esquema de tratamento. 
 
 
8.2. TEMPERATURA X INCRUSTAÇÃO X INIBIDOR DE INCRUS TAÇÃO 
 
O potencial de incrustação de determinada água pode se inferido pelo seu I.S. (Índice 
de Saturação), uma medida é função de alguns parâmetros como T, P, pH e 
composição da água. Logo, mudanças na temperatura da água produzida podem 
provocar o aumento da ocorrência de incrustações, em especial de carbonato de 
cálcio, se essa água já estiver em uma condição de supersaturação. 
 
Daí a importância da adequação de cada inibidor de incrustação ao respectivo 
processo onde ele vai atuar. Condições diferentes podem implicar em necessidade de 
produtos diferentes (ou o mesmo produto com eficiências distintas). 
 
8.3. TEMPERATURA E/OU PRESSÃO X ESPUMA X ANTIESPUMA NTE 
 
A eficiência de um antiespumante (base silicone) é função do tipo de polímero de 
silicone empregado. Alguns desses tipos não possuem estabilidade térmica suficiente 
para evitar a ciclização de suas moléculas. 
 
Nesses casos, o silicone toma a forma cíclica/volátil que, além de “envenenar” 
catalisadores de HDT, não possuem a mesma eficiência que as cadeias poliméricas 
originais. 
 
 
 
 
PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS NA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO 35 
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8.4. TEMPERATURA X UMIDADE X TEG 
 
Para se projetar uma unidade de desidratação de gás natural, entre os principais 
parâmetros a serem levados em consideração, está a temperatura do refervedor na 
regeneração do solvente. 
A temperatura do refervedor possui forte influência na pureza da solução de glicol 
regenerada. Quanto maior a temperatura no refervedor, maior quantidade do 
componente mais volátil (nesse caso a água) é retirado do sistema, deixando a solução 
de glicol mais pura e proporcionando assim, uma maior remoção de água do gás 
natural úmido. 
 
Neste ponto, o TEG possui vantagem frente aos outros glicóis, pois possui uma 
temperatura de decomposição mais elevada e é menos volátil, o que proporciona a 
utilização de temperaturas mais elevadas no refervedor; assim o gás tratado possui 
menor teor de umidade. 
 
 
9. PROCEDIMENTOS DE AQUISIÇÃO DE PRODUTOS QUÍMICOS 
 
Compra spot 
Modalidade de compra “avulsa”, para atendimento a uma necessidade específica e 
imediata. Pode ser via consulta ao mercado (licitação) ou compra direta (direcionada a 
um fornecedor/produto, devidamente justificada). Os produtos adquiridos podem ou 
não necessitar de qualificação técnica. 
 
Contrato Global 
Contrato de aquisição de um produto químico feito, normalmente, através de consulta 
ao mercado (licitação), envolvendo o máximo possível de fornecedores, com o objetivo 
de estimular a concorrência. São contratos feitos para um determinado período de 
vigência (anual, bianual, etc) podendo, em alguns casos, ser renovado (aditivado) em 
até 25% de seu valor. 
 
Contratão 
PRODUTOS QUÍMICOS UTILIZADOS NA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO 36 
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Esta modalidade depende da necessidade da Unidade de produtos de performance. 
Com isso podem-se realizar contratos de longa duração, em que podem ser incluídos 
basicamente todos os produtos necessários ao PPP. 
 
Geralmente, o atendimento a este tipo de contratação é feito através da BR 
Distribuidora (Supply House), que faz a intermediação entre a PETROBRAS e o 
fornecedor, inclusive nas questões de armazenamento, modais de fornecimento 
(tambores, contentores, granel, etc), rastreamento de cargas, logística de distribuição, 
etc. 
 
Neste tipo de contrato o fornecedor disponibiliza um técnico a bordo das Unidades. 
Este técnico executa tarefas pré-determinadas em contrato e ainda atividades que a 
Unidade julgue conveniente. 
 
Os fornecedores especificam um preço por “metro cúbico de líquido tratado”. 
 
Este custo deve ser atendido e o excesso é glosado do fornecedor. Quando há 
otimização e operação com custo abaixo do determinado em contrato o fornecedor é 
bonificado com 50% do ganho no custo dos produtos químicos (desde que a 
otimização tenha sido realizada por ele). 
 
 
 
 
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BIBLIOGRAFIA 
 
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Rev. 4, Novembro de 2011 
 
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Desafio no uso de inibidores de Incrustação no Ativo de Golfinho 
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Gaspar González - CENPES/PDP/TPAP 
Encontro Técnico Produtos Químicos, 2008. 
 
Aplicação de inibidor cinético na UO-BC 
Marcos Roberto da Rosa - UO-BC/ENGP/EIS 
Encontro Técnico Produtos Químicos, 2010 
 
Apresentação BR Distibuidora 
Luiz Barbeiro – Supply House / BR 
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