Refino do Petróleo

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- Refino do Petróleo -
Prof.ª: Karyna Oliveira Chaves de Lucena
Definir Caldeira, importância e tipos
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- INTRODUÇÃO AO REFINO DO PETRÓLEO -
O refino do petróleo constitui-se de uma série de beneficiamentos pelos quais passa o óleo bruto, para a obtenção de determinados produtos (correntes intermediárias e/ou derivados).
Refinar petróleo é, portanto, separar as frações desejadas, processá-las e industrializá-las, transformando-as em produtos vendáveis.
O objetivo inicial das operações na refinaria consiste em conhecer a composição do petróleo a destilar, pois são variáveis a constituição e o aspecto do petróleo bruto, segundo a formação geológica do terreno de onde ele é extraído.
PETRÓLEO
REFINARIA
DERIVADOS
Petróleo ácido: possui concentração elevada de compostos de enxofre.
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E AS REFINARIAS SÃO TODAS IGUAIS?
REFINARIA
Produção de combustíveis
(gasolina, diesel,GLP, QAV, etc) 
Produtos acabados não combustíveis (solventes, lubrificantes, graxas, asfalto e coque)
Produção de matérias-primas para a Petroquímica(Nafta, etano, propano, butano,etileno,etc.)
ESQUEMA DE REFINO
Cada refinaria é construída de acordo com o tipo de petróleo e necessidades do mercado, assim é constituída de conjunto (arranjo) próprio das unidades de modo a compatibilizar o tipo de petróleo e a necessidades dos derivados. Esse arranjo é chamado de Esquema de Refino.
Mesmo diferindo nos Esquemas de Refino e no grau de flexibilidade, TODAS as refinarias para produção de combustíveis têm pelo menos algumas Unidades (processos) em comum:
DESTILAÇÃO
CRAQUEAMENTO
CATALÍTICO
TRATAMENTOS
REFINARIAS NO BRASIL
REMAN
LUBNOR
RLAM
REGAP
REDUC
REPAR
REFAP S.A.
IPIRANGA
REPLAN
RECAP
REVAP
RPBC
SIX
FAFEN-BA
FAFEN-SE
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QUANDO O PETRÓLEO É EXTRAÍDO DE UM CAMPO PRODUTOR ELE DEVE SER ENCAMINHADO DIRETAMENTE AS REFINARIAS?
Reservatório
Processamento
Primário
Refinaria
Óleo cru
Óleo
Estabilizado
Gás Natural Úmido
Salmoura
Produção de Óleo e Gás
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Processamento
Primário
Gás natural úmido
Salmoura
PROCESSAMENTO PRIMÁRIO
Entende-se por processamento primário de petróleo, a primeira etapa, ainda na fase de produção, pela qual o petróleo passa depois que sai do reservatório e alcança a superfície.
O termo primário é usado para distingui-lo do processo mais complexo que ocorre na refinaria.
Os objetivos desse processo são:
Promover a separação das fases oleosa, gasosa e aquosa (salmoura) em equipamentos chamados de separadores;
 Tratar a fase oleosa para a reduzir o teor de água emulsionada e dos sais nela dissolvidos;
 Tratar a fase gasosa para a redução de vapor de água e de outros contaminantes;
 Tratar a água separada do petróleo para ser descartada ou p/ reinjeção em campos produtores.
POÇOS
MANIFOLD
SEPARADORES DE PRODUÇÃO
Tratamento da Água
Tratamento do Óleo
Tratamento do Gás
Descarte
Reinjeção
Exportação
Reinjeção
Exportação
PROCESSAMENTO PRIMÁRIO
Manifold reúne todos os fluidos e equaliza a pressão de alimentação do processamento primário.
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O petróleo é bombeado continuamente através de vários trocadores de calor, onde o óleo é progressivamente aquecido ao mesmo tempo que resfria os produtos acabados que deixam a unidade.
O conjunto de permutadores de calor é chamado BATERIA DE PRÉ-AQUECIMENTO.
Pré-aquecimento
Economia de energia: aquece a carga com frações que se deseja resfriar.
Economia de combustível que seria utilizado para aquecer a carga.
Menor dimensionamento dos fornos.
Vantagens do Pré-aquecimento
São responsáveis por elevar a temperatura do petróleo.
Queima de óleo ou gás combustível.
Propiciar condições ideais de fracionamento.
Temperatura máxima de saída limitada pelo risco de decomposição térmica do petróleo (370oC).
Fornos
Processo de remoção de sais, água e sedimentos através de processo químico (desemulsificante) e processo elétrico (aplicação de campo elétrico). 
O acompanhamento da remoção é feito pela análise BSeW.
A água pode estar associada ao petróleo na forma de:
Água Livre: a água escoa junto com o óleo em fases distintas.
Água emulsionada: devido a um íntimo contato óleo-água (escoamento turbulento), a água se dispersa em gotículas muito pequenas, originando uma emulsão óleo-água. Esta água é removida pelo processo de desidratação.
Água solúvel: por mais que seja imiscível ao óleo, existe uma pequena solubilidade dependente da: temperatura, hidrocarboneto, funções químicas do petróleo. Essa água só é removida na destilação.
A presença desses contaminantes causa sérios danos à unidade de destilação, limitando o tempo de campanha e provocando operação ineficiente da unidade.
Processo de Dessalgação ou Dessalinizadoras
Os Cloretos (Cl-) são os principais agentes causadores da corrosão nos equipamentos da unidade de destilação.
Sais de cloro (MgCl2 /CaCl2) liberam ácido clorídrico (HCl), que pode causar corrosão acentuada nas torres de fracionamento e linhas.
MgCl2 + 2H2O  Mg(OH)2 + HCl 
CaCl2 + 2H2O  Ca(OH)2 + HCl 
 
Os sais e sólidos se depositam em trocadores de calor e tubos de fornos, causando:
Entupimentos
Baixa eficiência de troca de calor
Superaquecimentos localizados em tubos
Catalisam a formação de coque
Efeitos dos contaminantes
LIMITAÇÃO DO TEMPO DE FUNCIONAMENTO
AUMENTO DO CUSTO DE PROCESSAMENTO
CORROSÃO
EM
EQUIPAMENTOS
(Cloretos)
INCRUSTAÇÃO EM
TROCADORES
E FORNOS
(Sulfatos e Carbonatos)
ARRASTE DE ÁGUA NO ÓLEO:
INSTABILIDADE
 DE TORRES
BAIXA EFICIÊNCIA DE DESSALGAÇÃO
E se a Dessalgação não for eficiente?
BAIXA EFICIÊNCIA DE DESSALGAÇÃO
Os sais, os sedimentos e os sólidos extremamente diminutos 
não retidos na dessalgadora e que não se acumularam nos 
trocadores de calor e nos fornos, irão se distribuir nos produtos 
de destilação, principalmente nos mais pesados, como os gasóleos 
e resíduos de vácuo.
Contaminantes metálicos  envenenamento catalítico.
O acúmulo de contaminantes no resíduo de vácuo provoca um 
decréscimo na qualidade do óleo combustível (aumenta o 
teor de cinzas provocando problemas nos queimadores) ou do
 asfalto.
E se a Dessalgação não for eficiente?
A faixa de destilação dos produtos não é significativamente alterada
pela variação do número de pratos da coluna
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PRINCIPAIS OPERAÇÕES NUMA REFINARIA
PETRÓLEO
PRÉ-AQUECIMENTO
 (120ºC – 160ºC) E
 DESSALINIZAÇÃO
FORNO
DESTILAÇÃO 
ATMOSFÉRICA 
(TOPPING)
FORNO
DESTILAÇÃO 
À VÁCUO
PRÉ-FLASH
Gases leves, 
GLP, Nafta leve.
ETAPA NÃO
OBRIGATÓRIA
Torre debutanizadora
Dessalinização: remoção de sais, água, suspensões de partículas sólidas. Essas impurezas prejudicam sensivelmente o funcionamento da unidade de destilação.
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CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE REFINO
Processos de Separação
Processos de Conversão
Processos de Tratamento
Processos Auxiliares*
Destilação atmosférica / à vácuo
Desasfaltação
Extração de aromáticos
Desparafinação
Desoleificação
Adsorção de n-parafinas
Craqueamento Térmico / Catalítico
Coqueamento retardado
Reforma catalítica 
Hidrocraqueamento catalítico
Alquilação
Tratamento Cáustico
Tratamento com aminas
Hidrotratamento
Geração de Hidrogênio
Recuperação de Enxofre
Unidade de águas ácidas
Não agregam a transformação do petróleo,mas são essenciais ao esquema de refino.
Fraciona o petróleo (ou uma corrente) 
empregando processo físico de
separação, escolhido através das propriedades 
da corrente que se deseja fracionar.
São processos utilizados para melhorar a qualidade dos derivados, sendo conhecidos como processos de acabamento.
Processos que promovem reações químicas com o objetivo de obter misturas de hidrocarbonetos que possuam maior interesse econômico.
Processos de Separação 
Destilação de petróleo
Extração de Aromático
Fracionamento de Aromático
Desasfaltação
Desaromatização
Desparafinação
Desoleificação
São sempre de natureza física. A natureza química das moléculas não é alterada.
A força motriz para a separação pode ser:
energia com variação de pressão e temperatura sobre o petróleo e suas frações
diferença de potencial químico (relação de solubilidades) entre correntes.
Desoleificação: Semelhante ao processo de desparafinação porém realiza-se em temperaturas´positivas (~ 20ºC, visando especificar a parafina quanto ao ponto defusão,penetração e teor de óleo). Produtos:parafina dura (hidrotratamento) e parafina mole ( craqueamento catalítico).
Adsorção de n-parafinas: remoção de parafinas do querosene.
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PROCESSO DE SEPARAÇÃO
- Destilação Atmosférica - 
DESTILAÇÃO 
ATMOSFÉRICA 
(TOPPING)
PRÉ-FLASH
TORRE DEBUTANIZADORA ou ESTABILIZADORA
GLP
NAFTA LEVE
NAFTA PESADA
QUEROSENE
GASÓLEO ATMOSFÉRICO
LEVE
GASÓLEO ATMOSFÉRICO
PESADO
RESÍDUO ATMOSFÉRICO
Torre de Retificação
Torre de Retificação
Torre de Retificação
Torre de Retificação:remove as frações 
mais leves retiradas dos cortes laterais da
destilação atmosférica. 
O óleo dessalgado é aquecido a 300ºC-400ºC.
Dessalinização: remoção de sais, água, suspensões de partículas sólidas. Essas impurezas prejudicam sensivelmente o funcionamento da unidade de destilação.
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Torre de Destilação Atmosférica
Torres Retificadoras
PROCESSO DE SEPARAÇÃO
- Destilação Atmosférica - 
Destilação Atmosférica
NAFTA PESADA
NAFTA LEVE
GÁS LIQUEF.
QUEROSENE
DIESEL ATM.
DESTILAÇÃO
ATMOSFÉRICA
GÁS COMB.
RES. ATMOSF. ( RAT )
PETRÓLEO
FRAÇÕES BÁSICAS DO REFINO
QUEROSENE
GASÓLEOS DE VÁCUO
GASÓLEO ATMOSFÉRICO
RESÍDUO DE VÁCUO
NAFTAS
GLP
Gás combustível
Fornos e Caldeiras
Carga: Petróleo Bruto.
Condições Operacionais: Temperatura máxima 500ºC  evitar formação indesejável de produtos de craqueamento.
Produtos: Gasolina, Querosene,Óleo Diesel, Óleo combustível. 
PROCESSO DE SEPARAÇÃO
- Destilação Atmosférica - 
Destilação com Pré-Flash
Unidade de Destilação
Torre de Destilação atmosférica
Torre de Destilação à vácuo
PROCESSO DE SEPARAÇÃO
- Destilação - 
DESTILAÇÃO 
A VÁCUO
RESÍDUO ATMOSFÉRICO
FORNO 
A VÁCUO
GASÓLEO LEVE
DE VÁCUO
GASÓLEO PESADO
DE VÁCUO
RESÍDUO À VÁCUO
PROCESSO DE SEPARAÇÃO
- Destilação a vácuo - 
A coluna de destilação a vácuo é usada para tirar do petróleo as frações mais pesadas, 
permitindo fracionar o resíduo atmosférico sem que haja craqueamento 
térmico quando a temperatura supera 370ºC.
Destilação a vácuo: destilação sob 
pressão inferior a pressão atmosférica,
pois quanto menor a pressão, maior a facilidade
de vaporização, e consequentemente menor a 
temperatura de ebulição.
Carga: Resíduos da destilação primária.
Condições operacionais: pressão ~ 100mmHg.
Produtos: Asfalto e destilados.
PROCESSO DE SEPARAÇÃO
- Destilação a vácuo - 
PROCESSO DE SEPARAÇÃO
- Destilação a vácuo - 
Produtos  craqueamento catalítico ou óleo lubrificante
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PROCESSO DE SEPARAÇÃO
- Desasfaltação - 
Esse processo tem por objetivo extrair, por ação de solvente (propano, butano, pentano ou uma mistura destes), um gasóleo de alta viscosidade contido no resíduo da destilação a vácuo.
 O óleo desasfaltado (ODES) pode ter 3 destinos, conforme o objetivo da refinaria:
1.) Incorporar-se ao gasóleo de vácuo e ambos seguirem para unidade de craqueamento catalítico fluido p/ converter-se em gasolina e GLP;
2.) Ser matéria-prima p/ a obtenção dos óleos básicos lubrificantes na unidade de lubrificantes;
3.) Compor a carga da unidade de Hidrocraqueamento catalítico que possui flexibilidade para produzir combustíveis e/ou lubrificantes.
Outro produto deste processo é o Resíduo Asfáltico (RASF) que pode ser destinado à produção de cimento asfáltico de petróleo (CAP) ou de óleo combustível, ou servir de carga para unidades de coqueamento retardado.
PROCESSO DE SEPARAÇÃO
- Extração de Aromáticos - 
Antigamente era utilizada para a remoção de aromáticos das frações de querosene, tendo atualmente duas aplicações principais:
A recuperação de compostos aromáticos de uma corrente de nafta proveniente da unidade de reforma catalítica;
 A remoção de aromáticos das frações lubrificantes (desaromatização a furfural) com o objetivo de aumentar o índice de viscosidade do produto.
Emprega-se como solventes o tetra-etileno-glicol (TEG) ou N-metil-pirrolidona (NMP) associada ao mono-etileno-glicol (MEG), ou o Sulfolane® (dióxido de tetrahidrotiofen)). Os aromáticos leves, como benzeno, toluenos e xilenos (BTXs), presentes na gasolina atmosférica ou na corrente proveniente da unidade de reforma catalítica. Os não aromáticos são utilizados como componentes da gasolina.
PROCESSO DE SEPARAÇÃO
- Desparafinação - 
Tem como objetivo reduzir o teor de hidrocarbonetos parafínicos de cadeia linear ou pouco ramificada de alta massa molar, que conferem ao óleo lubrificante alto ponto de fluidez.
A remoção das parafinas é feita com o auxílio de solvente (metil etil cetona - MEC e Tolueno ou metil isobutil cetona - MIBC) que solubiliza seletivamente a fração oleosa, e em baixas temperaturas (< 0ºC) permite a cristalização das parafinas e a separação destas, em fase sólida, por filtração.
O óleo desparafinado é enviado ao processo de hidroacabamento, enquanto que a parafina oleosa poderá ter dois destinos:
1º) Processada para produzir parafinas;
2º) Ser adicionada ao Gasóleo e submetida a Craqueamento ou Hidrocraqueamento.
Emprega-se o processo de cristalização e separação de parafinas para a purificação da parafina oleosa, através da remoção de:
Compostos parafínicos com pontos de fusão -3ºC e 30°C (tipicamente), os quais não se enquadram nem como óleo lubrificante nem como parafina dura;
Fração ocluída nos cristais de parafinas.
Este processo é semelhante ao da desparafinação, porém realizado a temperaturas positivas (~20°C).
 Produtos obtidos: parafina dura (a ser processada no hidrotratamento) e parafina mole (gasóleo enviado para FCC).
PROCESSO DE SEPARAÇÃO
- Desoleificação - 
É indicada para a remoção de hidrocarbonetos parafínicos lineares contidas na fração de querosene. Tais hidrocarbonetos mesmo conferindo excelente qualidade ao querosene de iluminação, são prejudiciais ao querosene de aviação, por elevarem seu ponto de congelamento, quando presentes em teores elevados.
Essas n-parafinas quando removidas são valiosas matérias-primas para a indústria petroquímica (produção de detergentes biodegradáveis).
N-parafinas são hidrocarbonetos de 10 a 13 átomos de carbono que entram na fabricação do LAB (linear alquilbenzeno)  LAS (linear alquilbenzenosulfonado) que é o precursor do tensoativo dos detergentes.
PROCESSO DE SEPARAÇÃO
- Adsorção de n-parafinas - 
CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE REFINO
Processos de Separação
Processos de Conversão
Processos de Tratamento
Processos Auxiliares*
Destilação atmosférica / à vácuo
Desasfaltação
Extração de aromáticos
Desparafinação
Desoleificação
Adsorção de n-parafinas
Craqueamento Térmico / Catalítico
Coqueamento retardado
Reforma catalítica 
Hidrocraqueamento catalítico
Alquilação
Tratamento Cáustico
Tratamento com aminas
Hidrotratamento
Geração de Hidrogênio
Recuperação de Enxofre
Unidade de águas ácidas
Não agregam a transformação do petróleo,mas são essenciais ao esquema de refino.
Fraciona o petróleo (ou uma corrente) 
empregando processo físico de
separação, escolhido através das propriedades 
da corrente que se deseja fracionar.
São processos utilizados para melhorar a qualidade dos derivados, sendo conhecidos como processos de acabamento.
Processos que promovem reações químicas com o objetivo de obter misturas de hidrocarbonetos que possuam maior interesse econômico.
PROCESSOS TÉRMICOS
Craqueamento térmico
Coqueamento retardado
Pirólise
 PROCESSOS CATALÍTICOS
Craqueamento catalítico
Hidrocraqueamento catalítico
Alquilação catalítica
Reforma catalítica
PROCESSOS DE CONVERSÃO
São sempre de natureza química e visam transformar uma fração em outra ou alterar profundamente a constituição molecular de uma dada fração sempre visando obter frações de maior valor.
São
processos de elevada rentabilidade.
Os processos de conversão com presença de catalisador são chamados de Processos Catalíticos.
PROCESSOS DE CONVERSÃO
Craqueamento Térmico
Viscorredução
Coqueamento Retardado
Craqueamento Catalítico
Hidrocraqueamento
Reforma Catalítica
Alquilação Catalítica
Conversão Térmica
Conversão Catalítica
Rearranjo Molecular
Junção Molecular
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Craqueamento - 
Vem do inglês cracking, significando quebra, enquanto que “catalítico” se deve ao uso de catalisadores nessa quebra, com o objetivo de facilitá-la. No craqueamento catalítico, a carga entra em contato com um catalisador em uma temperatura elevada, resultando na ruptura das cadeias moleculares.
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Craqueamento - 
Quebra das ligações C-C por ação de calor e catalisadores, ocorrendo a quebra de cadeias longas em mais curtas.
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É considerado um processo antigo, utilizado a partir do início do século XX. Refinarias modernas, substituíram este processo pelo craqueamento catalítico.
No processo de craqueamento as moléculas maiores são quebradas e transformadas em moléculas menores através de tratamento a alta temperatura.
Gasóleo  Visco redução  Craqueamento térmico.
O processo de visco-redução visa reduzir a viscosidade dos óleos combustíveis, elevando o rendimento do gasóleo para o processo de craqueamento térmico a fim de obter gasolina. 
Carga: Gasóleos e resíduos de vácuo aquecidos em 540ºC.
Condições operacionais: Elevadas temperaturas e pressões.
Produtos: GLP, Gasolina, Nafta de craqueamento.
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Craqueamento Térmico - 
O gasóleo aquecido a elevadas temperaturas dá início ao rompimento das suas moléculas, caracterizando o craqueamento que se completa na câmara de reação. 
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Craqueamento Térmico - 
Saindo pelo fundo da câmara de reação, o óleo craqueado passa através de uma válvula redutora de pressão e segue para a câmara de expansão, onde os produtos da reação de craqueamento se vaporizam; o óleo pesado, por sua vez, não tendo sido vaporizado, acumula-se no fundo da câmara,sendo retirado como óleo combustível.
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Craqueamento Térmico - 
Os vapores quentes ao deixarem a câmara de expansão,novamente adentram a coluna de fracionamento. As frações mais pesadas que a gasolina se condensam e escoam para o fundo da coluna, aí misturando-se com a nova carga. Os óleos são bombeados continuamente para dentro da fornalha de craqueamento.
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Craqueamento Térmico - 
Comumente, o craqueamento térmico tem rendimento de 10 – 15% de conversão de resíduo de vácuo em leves.
A única vantagem do processo em relação ao craqueamento catalítico (FCC) refere-se a inexistência do problema de envenenamento de catalisador. Dessa forma, neste processo a carga pode conter maiores quantidades de contaminantes, metais e compostos sulfurados.
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Craqueamento Térmico - 
É similar ao craqueamento térmico, porém as reações são mais seletivas em função do uso de catalisador.
O craqueamento catalítico torna a refinaria mais flexível em relação à sua carga de alimentação permitindo-lhe maior adaptação a óleos mais pesados.
Processo versátil e com elevado rendimento.
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Craqueamento Catalítico Fluido (FCC)- 
As reações de craqueamento são aceleradas com a utilização de catalisadores (15%) finamente divididos: Zeólitas, (silica-alumina–), que em presença de corrente de gás, comportam-se semelhante a um fluido.
Carga: Gasóleos leves e pesados da destilação atmosférica (ou de vácuo), da unidade de coqueamento e da desasfaltação.
Condições operacionais: Temperatura: 450ºC – 550ºC.
Produtos: Gasolina de alta octanagem, Gasóleo (leve e pesado), coque e hidrocarbonetos gasosos.
O Craqueamento permite a obtenção da 
Gasolina em maior escala!
Barril de Petróleo
Gasolina
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Craqueamento Catalítico Fluido (FCC)- 
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Unidades de FCC iniciam sua operação através do pré-aquecimento da carga (250 – 450ºC). Em seguida, ela entra em contato com o catalisador aquecido a cerca de 700ºC. Para aumentar a vaporização e o craqueamento subsequente, a carga é atomizada com vapor. O craqueamento ocorre a 500-540ºC e 1,5-2,0 bar (1,4 a 1,9 atm). Quase todas as reações ocorrem no riser, quando o catalisador e a carga entram em contato e ascendem para o reator concluindo as reações.
O catalisador fluidizado e os produtos da reação são separados mecanicamente (através de ciclone) e qualquer produto (óleo) sobre a superfície do catalisador é removido através da passagem do vapor. Os produtos da reação seguem para uma torre de fracionamento onde as frações desejadas são coletadas, após separação. 
O catalisador segue para o reator de regeneração.
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Craqueamento Catalítico Fluido (FCC)- 
Vapor de água: favorece o craqueamento e remove produtos na superfície do catalisador.
1 atm = 105 bar
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PROCESSO DE CONVERSÃO
- Craqueamento Catalítico Fluido (FCC)- 
Vapor de água: favorece o craqueamento e remove produtos na superfície do catalisador.
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Consiste num processo de craqueamento térmico de alta severidade.
Objetivo  gerar hidrocarbonetos olefínicos (eteno, propeno, buteno e os butadienos) para a indústria petroquímica, através de temperaturas elevadas e presença de vapor de água.
Carga: Gás rico em etano, GLP ou Nafta.
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Pirólise- 
É um processo térmico não catalítico de craqueamento.
No coqueamento retardado, a forma mais severa de craqueamento térmico, o resíduo de vácuo é transformado em produtos mais leves, que apresenta certo valor comercial. 
Objetivo  Produzir Coque verde de petróleo! Produz também gases, nafta, diesel, gasóleo.
Coque de petróleo: essencialmente carbono sólidos com teores variados de impurezas. 
Carga  Resíduo de vácuo e de FCC aquecido a 500ºC em 4-5 atm.
Processo  a carga é introduzida a uma torre fracionadora, separando-se em gasóleo, gasolina de coqueamento, gases combustíveis e coque de petróleo.
Rendimento  80%
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Coqueamento Retardado - 
O coqueamento é um dos processos que contamos futuramente para atender a crescente demanda de óleo diesel no país. Existem, atualmente, unidades instaladas na RPBC, uma na Regap, e outra na Replan.
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A carga é introduzida na torre de fracionamento, onde frações leves residuais são removidas e frações pesadas são condensadas, sendo removidas e direcionadas a fornalha a 500ºC. Daí, a mistura segue para um reator termicamente isolado (coqueador) onde se forma o coque. Quando o primeiro completa a reação de formação de coque, a carga segue p/ um coqueador vazio, paralelamente posicionado. Os gases quentes dos coqueadores contendo frações leves, H2S e NH3 são direcionados ao fracionador onde há a retirada dos contaminantes ácidos. Finalmente quando a capacidade do coqueador é atingida, vapor é injetado em todo o sistema para a remoção dos hidrocarbonetos gasosos e água a alta pressão é injetada para resfriamento do coque (resíduo sólido), que é então removido. O coque úmido é finalmente seco, e a água, reciclada ao sistema.
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Coqueamento Retardado - 
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Coqueamento Retardado - 
A carga é introduzida na torre de fracionamento, onde frações leves residuais são removidas e frações pesadas são condensadas, sendo removidas e direcionadas a fornalha a 500°C. Daí, a mistura segue para um reator termicamente isolado (coqueador) onde se forma o coque. Quando o primeiro completa a reação de formação de coque, a carga segue p/ um coqueador vazio, paralelamente posicionado. Os gases quentes dos coqueadores contendo frações leves, H2S e NH3 são direcionados ao fracionador onde há a retirada dos contaminantes ácidos. Finalmente quando a capacidade do coqueador é atingida, vapor é injetado em todo o sistema para a remoção dos hidrocarbonetos gasosos e água a alta pressão é injetada
para resfriamento do coque (resíduo sólido), que é então removido. O coque úmido é finalmente seco, e a água, reciclada ao sistema.
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 Reforma Catalítica consiste no rearranjo da estrutura molecular dos hidrocarbonetos contidos em certas frações de petróleo, com o intuito de valorizá-las. As gasolinas e as naftas têm, usualmente, o número de octanas baixo. Esses produtos são enviados para a reforma catalítica para que sejam convertidas em naftas ou gasolinas de maior índice de octanagem. 
 Na Reforma, podem ser produzidos, dependendo da faixa de ebulição da nafta da carga, uma nafta de alto índice de octanagem (reformado), para ser utilizada na produção de gasolina de alto poder antidetonante, ou um composto rico em hidrocarbonetos aromáticos nobres (Benzeno, Tolueno e Xilenos), para serem posteriormente isolados. Neste processo também são produzidas pequenas quantidades de gás combustível e GLP.
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Reforma Catalítica - 
Tem como objetivos:
Produção de hidrocarbonetos aromáticos
Converter Nafta de baixo índice de octano (IO) em outra de maior IO;
 As Naftas são oriundas da unidade de destilação atmosférica, craqueamento e coqueamento.
Desvantagem  obtem-se elevados rendimentos de gás inerente ao processo e que não podem ser evitados em detrimento de maior aproveitamento de gasolina.
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Reforma Catalítica - 
 nafta destila entre 65 e 220ºC
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O processo de reformação consiste em passar sobre um catalisador, geralmente de platina e rênio, uma mistura de hidrocarbonetos e hidrogênio mantida à temperatura compreendida entre 470oC – 530oC e à pressão entre 10 – 40 kgf/cm2 (9,6 a 38 atm).
Produz-se, então, um conjunto complexo de reações que conduzem à formação de um reformado rico em hidrocarbonetos aromáticos e isoparafínicos, produtos leves (GLP), hidrogênio e coque.
 Os vapores de nafta quente com hidrogênio são conduzidos através de 4 reatores em série para que se passe totalmente o ciclo de 4 reações que conduzam à formação de aromático.
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Reforma Catalítica - 
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Reforma Catalítica - 
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Reforma Catalítica - 
Consiste na quebra de moléculas existentes na carga de gasóleo por ação conjugada do catalisador (sílica-alumina), altas temperaturas e pressões, na presença de grandes volumes de hidrogênio.
Carga: Gasóleo de vácuo.
A grande vantagem do hidrocraqueamento é sua extrema versatilidade. Pode operar com cargas que variam, desde nafta, até gasóleos pesados maximizando a fração que desejar o refinador – desde nafta, QAV, óleo diesel e lubrificantes. Além disso, os produtos formados possuem baixos teores de aromáticos, olefínicos e contaminantes. 
As desvantagens estão nas elevadas pressões e temperaturas e no fato de necessitar do uso do gás hidrogênio (H2), que é um gás com elevado custo e altamente inflamável. 
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Hidrocraqueamento- 
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Hidrocraqueamento - 
A alquilação ou alcoilação catalítica consiste na reação de adição de olefinas leves (C3-C5) com isoparafinas (isobutano) para a síntese de gasolina de alta octanagem, catalisada por um agente de forte caráter ácido (H2SO4 ou HF). Também produz propano e n-butano de alta pureza.
Condições operacionais: pressões da ordem de 200 a 500 kgf/cm2 e temperaturas em torno de 500ºC. Com o auxílio de catalisadores apropriados, as condições de reação podem ser reduzidas a pressões de 1 a 14kgf/cm2 e temperaturas de 0º a 50ºC.
Com a obtenção de cadeias ramificadas a partir de olefinas leves, caracteriza-se por constituir a rota utilizada na produção de gasolina de alta octanagem a partir de componentes do GLP. 
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Alquilação Catalítica - 
Junção molecular
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PROCESSO DE CONVERSÃO
- Alquilação Catalítica - 
É empregado para o rearranjo molecular sem adição ou remoção de átomos da molécula original. 
Parafinas (butano, pentano)  Isoparafinas (produção de gasolina de alta octanagem).
Este processo pode ser empregado para o atendimento de especificações da qualidade ambiental quanto as emissões de aromáticos.
Processo: aquecimento a 100ºC – 200ºC na presença de catalisador (Pt).
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Isomerização- 
Empregado para a conversão de Propeno ou Buteno em gasolina de alta octanagem. É semelhante a unidade de alquilação, sendo porém, menos custosa.
2C3H6  C6H12
2C4H8  C8H16
C3H6 + C4H8  C7H14
3C3H6  C9H18 
As reações ocorrem à alta pressão,na presença de ácido fosfórico (H3PO4) como catalisador,em base sílica.
PROCESSO DE CONVERSÃO
- Polimerização- 
CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE REFINO
Processos de Separação
Processos de Conversão
Processos de Tratamento
Processos Auxiliares*
Destilação atmosférica / à vácuo
Desasfaltação
Extração de aromáticos
Desparafinação
Desoleificação
Adsorção de n-parafinas
Craqueamento Térmico / Catalítico
Coqueamento retardado
Reforma catalítica 
Hidrocraqueamento catalítico
Alquilação
Tratamento Cáustico
Tratamento com aminas
Hidrotratamento
Geração de Hidrogênio
Recuperação de Enxofre
Unidade de águas ácidas
Não agregam a transformação do petróleo,mas são essenciais ao esquema de refino.
Fraciona o petróleo (ou uma corrente) 
empregando processo físico de
separação, escolhido através das propriedades 
da corrente que se deseja fracionar.
São processos utilizados para melhorar a qualidade dos derivados, sendo conhecidos como processos de acabamento.
Processos que promovem reações químicas com o objetivo de obter misturas de hidrocarbonetos que possuam maior interesse econômico.
São de natureza química e visam eliminar impurezas presentes nas frações que possam comprometer suas qualidades finais, estabilizando quimicamente o produto acabado.
Impurezas: compostos de enxofre e nitrogênio, conferem às frações propriedades corrosivas, ácidas e poluentes.
Quanto mais pesada é a fração, mais difícil é a remoção de contaminantes. Nestes casos utilizam-se processos chamados de hidrotratamentos, que requerem altas pressões, presença de H2 e catalisadores específicos.
Tratamentos Convencionais (empregado para frações leves – gases combustíveis e GLP):
 Tratamento com Aminas
Tratamento Cáustico 
Processos de Tratamento
Processos de Tratamento
- TRATAMENTO COM AMINAS (DEA/ MEA)-
Objetivo  remover H2S das frações leves de petróleo (gás combustível e o GLP) conseguindo remover também o dióxido de carbono que eventualmente possa estar presente através do emprego de aminas –monoetanolamina(MEA), dietanolamina (DEA) ou metildietanolamina (MDEA).
Vantagem  Capacidade em regenerar a amina, sendo o produto dessa regeneração uma corrente de gás ácido, rico em H2S, aproveitada para a produção de enxofre na unidade de recuperação de enxofre (URE).
Este tipo de tratamento é obrigatório junto as unidades de FCC, coqueamento retardado e hidrocraqueamento.
Processos de Tratamento 
- TRATAMENTO CÁUSTICO 
(Tratamento Merox) - 
Objetivo  eliminação de compostos ácidos de enxofre, tais como o H2S e mercaptanos de baixa massa molar, presentes principalmente no gás combustível e GLP, utilizando uma solução aquosa de soda cáustica (NaOH).
Desvantagem  consumo elevado de NaOH e geração de efluente (a depender da vazão da carga e teor de impureza).
Processo utilizado apenas para frações leves pouco contaminadas ou como pré-tratamento de outros processos. 
Apresenta baixa eficiência para o tratamento de nafta.
Para reduzir o consumo e geração de soda, usa-se o tratamento cáustico regenerativo quando o teor de mercaptanos na carga é elevado. Aplica-se ao GLP, à nafta e ao Querosene, na qual os mercaptanos transformam-se em dissulfetos, compostos não corrosivos,regenerando a soda p/ ser reutilizada.
Processos de Tratamento
- HIDROTRATAMENTO (HDT) - 
Objetivo  além da redução do teor de enxofre através do uso de corrente de gás Hidrogênio, este processo pode ser utilizado também para a saturação
de hidrocarbonetos olefínicos (estabilização) e aromáticos (aumento do número de cetano) e remoção de contaminantes (nitrogênio, oxigênio e metais), dependendo do tipo de carga e do objetivo do tratamento.
Pode ser aplicado a quase todas as frações de petróleo, desde a Nafta até as frações residuais.
CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE REFINO
Processos de Separação
Processos de Conversão
Processos de Tratamento
Processos Auxiliares*
Destilação atmosférica / à vácuo
Desasfaltação
Extração de aromáticos
Desparafinação
Desoleificação
Adsorção de n-parafinas
Craqueamento Térmico / Catalítico
Coqueamento retardado
Reforma catalítica 
Hidrocraqueamento catalítico
Alquilação
Tratamento Cáustico
Tratamento com aminas
Hidrotratamento
Geração de Hidrogênio
Recuperação de Enxofre
Unidade de águas ácidas
Não agregam a transformação do petróleo,mas são essenciais ao esquema de refino.
Fraciona o petróleo (ou uma corrente) 
empregando processo físico de
separação, escolhido através das propriedades 
da corrente que se deseja fracionar.
São processos utilizados para melhorar a qualidade dos derivados, sendo conhecidos como processos de acabamento.
Processos que promovem reações químicas com o objetivo de obter misturas de hidrocarbonetos que possuam maior interesse econômico.
Processo auxiliar: tratamento de efluentes, tocha, utilidades
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Processos Auxiliares
- GERAÇÃO DE HIDROGÊNIO - 
À medida que a unidade de HDT tem ganhado espaço, a geração de hidrogênio tem se tornado cada vez mais presente nas unidades de refino.
Objetivo  Cumprir a demanda de Hidrogênio nos processos de refino (HDT e HCC) complementando o Hidrogênio gerado pela reforma catalítica.
Processo  “Reforma a Vapor”
Hidrocarbonetos + H2O(v) H2
 Gás natural, gás combustível, GLP ou Nafta.
Ni
Processos Auxiliares
- Unidade Recuperação de Enxofre - 
Objetivo  produzir enxofre em sua forma elementar (S) a partir de uma corrente de gás ácido rica em gás sulfídrico (H2S). 
Processo  Consiste na oxidação parcial do gás sulfídrico com o ar, gerando enxofre e água. 
A reação é feita em 2 etapas:
1º: Térmica (T> 1000ºC)
2º: Catalítica (T < 300°C).
 Carga: Gás ácido pode ser oriundo de tratamentos com aminas e da unidade de tratamento de águas ácidas.
Oxida o S a SO3 e adiciona álcali (calcáreo).
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Processos Auxiliares
Unidade de águas ácidas 
Denomina-se Água ácida quando se encontra contaminada com ácidos tais como H2S e HCl.
Diversos efluentes solúveis em água podem ter como destino a unidade de águas ácidas, dessa forma, podem conter também amônia, fenol e cianeto.
Carga Pode ser proveniente de qualquer unidade de refino que utilize água ou vapor d’água para purificação de alguma corrente (Destilação, Hidrotratamento, FCC, Coqueamento retardado).
Processo Faz-se a retificação da água com o uso de vapor d’água em diferentes níveis de pressão, produzindo duas correntes gasosas: uma rica em amônia (será queimada em incinerador) e outra rica em H2S, sendo esta encaminhada a unidade de recuperação de enxofre (URE). Dessa forma, a água tratada pode ser reutilizada no processo.
Esquema de Refino
Carga
Destilação Atmosférica e a Vácuo
GLP
Nafta
Querosene
Diesel
Gás
Unidade Coque
GOL
GOP
FCC
HDT
Gasolina
HDT
Nafta Coque
Querosene
Gasóleo de Vácuo
Coque
Res. Asfáltico
Res. Vácuo
Gás 
Gás FCC
Gás Combustível
GLP
GLP
Nafta
Nafta FCC
Gás Coque
Gás HDT
GLP Coque
GLP FCC
GLP HDT
Gás 
GLP
O. Decantado
O. Decantado
Nafta
HDT
Diesel
GOL coque
LCO (óleo diesel do craqueamento)
GOP 
coque
QAV
Nafta
HCC
Gás HCC
GLP HCC
Nafta HCC
QAV HCC
Gás 
GLP
Diesel
Resíduo p/ Lubrificante
Diesel HCC
LCO (óleo diesel do craqueamento)
LCO (óleo diesel do craqueamento)
GOL: Gasóleo Leve
GOP: Gasóleo Pesado