Química & Processamento de Petróleo
29 pág.

Química & Processamento de Petróleo


DisciplinaRefino de Petróleo89 materiais384 seguidores
Pré-visualização6 páginas
há 
petróleos leves, que dão elevado rendimento em nafta e óleo diesel; petróleos 
pesados, que têm alto rendimento em óleo combustível; petróleos com alto ou 
baixo teor de enxofre, etc. O conhecimento prévio dessas características facilita 
a operação de refino. 
 
A Petrobras, por exemplo, produz em suas refinarias mais de 80 produtos 
diferentes. 
Os rendimentos obtidos, em derivados, em relação ao petróleo processado 
dependem do tipo do petróleo e da complexidade da refinaria. Os principais 
derivados e sua utilização são: 
\u2022 Gás ácido - Produção de enxofre 
\u2022 Eteno - Petroquímica 
\u2022 Dióxido de carbono - Fluido refrigerante 
\u2022 Propanos especiais - Fluido refrigerante 
\u2022 Propeno - Petroquímica 
\u2022 Butanos especiais - Propelentes 
\u2022 Gás liquefeito de petróleo \u2013 Combustível doméstico 
\u2022 Gasolinas - Combustível automotivo 
\u2022 Naftas - Solventes 
\u2022 Naftas para petroquímica - Petroquímica 
 17 
\u2022 Aguarrás mineral - Solventes 
\u2022 Solventes de borracha - Solventes 
\u2022 Hexano comercial - Petroquímica, extração de óleos 
\u2022 Solventes diversos - Solventes 
\u2022 Benzeno - Petroquímica 
\u2022 Tolueno - Petroquímica, solventes 
\u2022 Xilenos - Petroquímica, solventes 
\u2022 Querosene de iluminação - Iluminação e combustível doméstico 
\u2022 Querosene de aviação - Combustível para aviões 
\u2022 Óleo diesel - Combustível para ônibus, caminhões, etc. 
\u2022 Lubrificantes básicos - Lubrificantes de máquinas e motores em geral 
\u2022 Parafinas - Fabricação de velas, indústria de alimentos 
\u2022 Óleos combustíveis - Combustíveis industriais 
\u2022 Resíduo aromático - Produção de negro de fumo 
\u2022 Extrato aromático - Óleo extensor de borracha e plastificante 
\u2022 Óleos especiais - Usos variados 
\u2022 Asfaltos - Pavimentação 
\u2022 Coque - Indústria de produção de alumínio 
\u2022 Enxofre - Produção de ácido sulfúrico 
\u2022 n-Parafinas - Produção de detergentes biodegradáveis 
2.1 O PROCESSO DE REFINO 
 
Os processos de refino variam de uma refinaria para outra. Isso significa 
que nem todas as refinarias possuem as mesmas unidades de processamento. 
Existem alguns fatores que são responsáveis por essas diferenças entre as 
refinarias. Um primeiro fator seria o tipo de petróleo a ser processado, já que, 
por exemplo, poderiam ser obtidas frações com qualidade e viabilidade 
econômica, não apropriadas para uma determinada região de consumo. Um 
segundo fator seria o da necessidade do mercado de uma determinada região 
em relação a uma fração obtida, visto que esse mercado se modifica com o 
tempo. Um terceiro fator seria em relação ao meio ambiente, associado à 
evolução tecnológica, o que leva atualmente à criação de processos com maior 
tecnologia e avanços econômicos. 
 
 Nos últimos anos às grandes reservas de petróleos leves tem diminuído 
muito, sendo esperado que os petróleos fiquem cada vez mais pesados e com 
maiores teores de enxofre, metais e asfaltenos, o que torna o seu 
processamento mais complexo. Por outro lado, a legislação ambiental se torna 
cada vez mais severa quanto às emissões de poluentes, gerando, por exemplo, 
uma redução na demanda de óleos com elevado teor de enxofre. 
 18 
 
 Durante o refino do petróleo, compostos orgânicos pesados incluindo 
asfaltenos, compostos heterociclícos, hidrocarbonetos pesados e outros 
produtos não voláteis permanecem como produto de fundo nas várias unidades 
de processamento de petróleo numa refinaria, formando uma mistura 
complexa, denominada de resíduo (Mansoori e colaboradores, 2001b). 
 
 Uma conseqüência direta do processamento de óleos mais pesados é o 
aumento da fração de correntes residuais (óleos pesados, resíduos de 
destilação à pressão atmosférica, a vácuo ou até mesmo betumes), sendo 
então necessária a incorporação ao sistema de refino de processos, que 
aumentem a capacidade de transformação destas frações em produtos com 
maior valor comercial. 
 O processamento de correntes residuais de petróleo pode ter como 
objetivos: 
\u2022 Produzir óleos desasfaltados e/ou desparafinados, com baixos teores de 
asfaltenos, resinas e metais; 
\u2022 Extrair óleos lubrificantes; 
\u2022 Preparo para posterior craqueamento; 
\u2022 Produção de frações mais leves economicamente mais rentáveis. 
 
Em um esquema típico de refino são encontradas as seguintes principais 
fases do processamento do petróleo (Farah, 2002; Abadie, 2003): 
 
\u2666 Processos de Separação: são processos onde ocorre apenas à separação 
física dos componentes da carga. Ocorrem através da ação energética 
(variações de temperatura e/ou pressão) ou de transferência de massa 
(solubilidade em solventes). Fazem parte deste grupo a Destilação 
Atmosférica, a Destilação a Vácuo, a Desparafinação a Solvente, a 
Desasfaltação a Propano, a Desaromatização a Furfural, e outros. 
 
\u2666 Processos de Conversão: são processos de natureza química, visando 
transformar uma fração em outra de maior interesse econômico, ou com o 
 19 
objetivo de se alterar a constituição molecular de uma determinada fração, 
sem no entanto transformá-la em outra. Isto é possível através de reações 
de craqueamento ou rearranjo molecular. São exemplos, o Craqueamento 
Térmico, o Craqueamento Catalítico, a Reformação Catalítica, o 
Coqueamento Retardado, o Hidrocraqueamento e outros. 
 
\u2666 Processos de Tratamento: embora sejam processos de natureza química, 
não têm como objetivo principal provocar modificações químicas nas 
frações e sim melhorar a qualidade da fração eliminando ou diminuindo os 
contaminantes ou impurezas presentes. São classificados em Tratamento 
convencional (usados em frações leves) e o Hidrotratamento (HDT) ou 
Hidroacabamento (usados em frações médias e pesadas). São exemplos 
de Processos de Tratamento Convencional: Lavagem Cáustica, Tratamento 
com Etanolaminas, Tratamento Merox, Tratamento Bender e outros. 
Processos de Hidrotratamento são utilizados em frações médias 
(querosene, diesel) e pesadas (gasóleos, lubrificantes e outros). 
 
A seguir serão comentados alguns processos de refino com o objetivo 
de mostrar as correntes principais formadas, em especial a formação de 
resíduo atmosférico (RAT) e resíduo de vácuo (RV). O RAT é a carga da 
destilação a vácuo e do craquemento catalítico fluidizado (FCC) enquanto que 
o RV, que é mais rico em asfaltenos, é a carga do processo de desasfaltação e 
de coqueamento retardado. 
 
2.1.1 DESTILAÇÃO ATMOSFÉRICA. 
 
O objetivo da destilação é a separação do petróleo em diversas 
correntes, como gás combustível, GLP, naftas, querosene, gasóleos 
(atmosférico e de vácuo), óleo combustível, asfalto, lubrificantes e resíduos. A 
Tabela 4 apresenta alguns desses produtos com a faixa de destilação 
característica. Algumas dessas frações sofrem um processamento posterior 
para conversão em outros produtos. Outras frações passam por um tratamento 
para melhoria de suas características para atender as necessidades do 
 20 
mercado consumidor (Barker, 1985; Thomas, 2001; Farah, 2002; Abadie, 
2003). 
Tabela 3: Produtos Obtidos pelo Processo de Destilação Atmosférica e a 
Vácuo (Thomas, 2001; Farah, 2002). 
PRODUTOS DA UNIDADE DE DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO 
FRAÇÃO FAIXA DE 
DESTILAÇÃO(°C) 
PRODUTOS 
COMERCIAIS 
Gás Liquefeito do Petróleo -44 a 0 GLP 
Nafta Leve Atmosférica 32 a 90 Gasolina 
Nafta Pesada Atmosférica 90 a 190 Petroquímica 
Querosene 100 a 270 Querosene de 
Aviação 
Gasóleo Leve Atmosférico 270 a 320 Óleo Diesel 
Gasóleo Pesado Atmosférico 320 a 390 Combustível 
Gasóleo Leve de Vácuo 390 a 440 Lubrificantes 
Gasóleo Pesado de Vácuo 440 a 600 Carga de FCC, 
Lubrificantes e Asfalto 
Resíduo Atmosférico Acima de 370 Gasóleo 
Resíduo de Vácuo Acima de 600 Óleo Combustível e 
Lubrificantes 
 
O processamento do petróleo, chamado refinação, começa pela 
destilação, uma operação unitária, consistindo na vaporização e posterior 
condensação fracionada de