Aula Química do Petroleo

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QUÍMICA DO PETRÓLEO
INSTITUTO FEDERAL CATARINENSE - CAMPUS CONCÓRDIA 
CURSO TÉCNICO EM INFORMÁTICA
PROF. SÁLVIO LIMA DE CARVALHO NETO
Do latim: Petra (pedra) + Oleum (óleo)
Complexa mistura líquida de compostos orgânicos e inorgânicos em que predominam os hidrocarbonetos, desde os alcanos mais simples até os aromáticos mais complexos.
QUÍMICA DO PETRÓLEO
400 a 500 milhões de anos
QUÍMICA DO PETRÓLEO
FORMAÇÃO
QUÍMICA DO PETRÓLEO
O petróleo era conhecido por diversos nomes, entre eles: betume, azeite, asfalto, lama, múmia, óleo de rocha;
No Egito era utilizado em: iluminação noturna, impermeabilização de moradias, na construção das pirâmides e até mesmo no embalsamento das múmias;
Milênios antes de Cristo era transportado e vendido;
No século XIX deu-se o início das perfurações nos EUA e o Petróleo ganhou grande destaque econômico mundial.
 
HISTÓRIA
QUÍMICA DO PETRÓLEO
PERFURAÇÃO
1 – Esquema de uma torre de perfuração;
2 – Bomba de lama;
3 – Motores;
4 – Peneira;
5 – Tanque de lama;
6 – Mesa rotativa;
7 – Válvula de segurança;
8 – Tubo de perfuração;
9 – Tubo de revestimento;
10 – Broca de perfuração
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PERFURAÇÃO
Profundidade de um poço pode variar de 800 a 7.000 metros.
Descoberta de petróleo na camada de pré-sal pela Petrobras em 2006.
QUÍMICA DO PETRÓLEO
COMPOSIÇÃO
Apresenta basicamente os mesmos componentes com pouca variação entre localidades, alterando a quantidade relativa de cada um;
Hidrocarbonetos formam 80% de sua composição;
Os compostos que não são hidrocarbonetos concentram-se nas frações mais pesadas do petróleo;
Gás sulfídrico (H2S) e enxofre elementar respondem pela maior parte dos elementos inorgânicos;
Geralmente gases e água também acompanham o petróleo bruto. 
QUÍMICA DO PETRÓLEO
COMPOSIÇÃO
Elemento
Porcentagem em peso (%)
Carbono
83,9 a 86,8
Hidrogênio
11,4 a 14,0
Enxofre
0,06a 9,00
Nitrogênio
0,11 a 1,70
Oxigênio
0,50
Metais (Fe,Ni, V, etc.)
0,30
QUÍMICA DO PETRÓLEO
COMPOSIÇÃO
Os hidrocarbonetos podem ocorrer desde o metano (CH4) até compostos com mais de 60 átomos de carbono;
Podem estar conectados através de ligações simples, duplas e triplas;
 Arranjos moleculares abrangendo estruturas lineares, ramificadas ou cíclicas, saturadas ou insaturadas, alifáticas ou aromáticas;
Os alcanos têm fórmula geral CnH2n+2 e são conhecidos na indústria do petróleo por parafinas. São os principais constituintes do petróleo leve, com menores densidades.
QUÍMICA DO PETRÓLEO
COMPOSIÇÃO
C1 – C4
Hidrocarbonetos gasosos
C5 – C17
Hidrocarbonetos líquidos
≥ C18
Hidrocarbonetos sólidos
Quanto maior o número de átomos de carbono na cadeia, maior será a temperatura de ebulição
QUÍMICA DO PETRÓLEO
COMPOSIÇÃO
As olefinas são hidrocarbonetos cujas ligações entre carbonos são realizadas através de ligações duplas em cadeias abertas, podendo ser normais ou ramificadas (Fórmula química geral CnH2n ). 
Não são encontradas no petróleo bruto; sua origem vem de processos físico-químicos realizados durante o refino, como o craqueamento. 
Possuem características e propriedades diferentes dos hidrocarbonetos saturados.
Os hidrocarbonetos acetilênicos são compostos que possuem ligação tripla (Fórmula química geral CnH2n-2 ).
QUÍMICA DO PETRÓLEO
COMPOSIÇÃO
 Os ciclanos, de fórmula geral CnH2n , contêm um ou mais anéis saturados e são conhecidos na indústria de petróleo como compostos naftênicos, por se concentrarem na fração de petróleo denominada nafta. 
São classificados como cicloparafinas, de cadeia do tipo fechada e saturada, podendo também conter ramificações.
As estruturas naftênicas que predominam no petróleo são os derivados do ciclopentano e do ciclohexano.
QUÍMICA DO PETRÓLEO
COMPOSIÇÃO
Os cortes de petróleo referentes à nafta apresentam uma pequena proporção de compostos aromáticos de baixo peso molecular (benzeno, tolueno e xileno).
Os derivados intermediários (querosene e gasóleo) contêm compostos aromáticos com ramificações na forma de cadeias parafínicas substituintes.
Podem ser encontrados ainda compostos mistos, que apresentam núcleo aromáticos e naftênicos.
QUÍMICA DO PETRÓLEO
COMPOSIÇÃO
QUÍMICA DO PETRÓLEO
COMPOSIÇÃO
QUÍMICA DO PETRÓLEO
SEPARAÇÃO
Destilação da amostra -> aquecimento 
Craqueamento catalítico quebra hidrocarbonetos mais pesados sob alta temperatura em moléculas de menor peso molecular.
QUÍMICA DO PETRÓLEO
DENSIDADE
Quanto maior o °API, mais leve é o composto 
Asfalto
11°API
Óleo bruto pesado
18°API
Óleo bruto leve
36°API
Nafta
50°API
Gasolina
60°API
QUÍMICA DO PETRÓLEO
UTILIZAÇÃO
Derivado
UsoPrincipal
Combustível
Gasolina
Combustível automotivo
Óleo Diesel
Combustível automotivo
Óleo Combustível
Industrial, Naval, Geração de eletricidade
Gás Liquefeito de Petróleo (GLP)
Cocção
Querosenede Aviação
CombustívelAeronáutico
Querosene Iluminante
Iluminação
Insumo Petroquímico
Parafina
Velas, Indústria Alimentícia
Nafta
Matéria-prima petroquímica
Propeno
Matéria-primapara plásticos e tintas
Outros
Óleos Lubrificantes
Lubrificaçãode Óleos e Motores
Asfalto
Pavimentação
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UTILIZAÇÃO
Gás Liquefeito de Petróleo (GLP)
Fração composta por butano e propano; 
Armazenado em botijões ;
Utilizado como gás de cozinha.
Gasolina
Líquido inflamável e volátil;
Mistura de isômeros de hidrocarbonetos de C5 a C12;
Para baratear o custo, são adicionados metanol e etanol;
Quanto mais isso-octanos, maior a octanagem da gasolina.
QUÍMICA DO PETRÓLEO
UTILIZAÇÃO
Óleo Diesel
Mais viscoso que a gasolina, garantindo a lubrificação; 
Presença de compostos de enxofre -> gera chuva ácida;
Diesel S-50 tem 50 ppm de enxofre;
Diesel S-10 tem 10 ppm de enxofre.
Parafinas
Fabricação de gomas de mascar e chocolate;
Impermeabilizante de papéis;
Explosivos;
Revestimento de pneus e mangueiras, entre outras.