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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA DE PETRÓLEO DISCIPLINA: REFINO I PROFESSORA RUCILANA CABRAL ALUNOS: PAULO VITOR SILVA RAMOS 116111400 JACILAYNE HINGRYD OLIVEIRA SILVA DOS SANTOS 116111652 JACINTA BEATRIZ LEITE NÓBREGA 118110585 WAYNE GABRIEL NÓBREGA FIRME 116111527 PRODUTOS ESPECIAIS DO REFINO DO PETRÓLEO 1 PRODUTOS ESPECIAIS DO REFINO DO PETRÓLEO SOLVENTES; NAFTA PETROQUÍMICA; ÓLEOS LUBRIFICANTES; PARAFINAS; CIMENTO ASFÁLTICO; RESÍDUO AROMÁTICO; COQUE VERDE DO PETRÓLEO. A lei do petróleo estabelece que os preços desses produtos se equiparam ao mercado internacional, reduzindo o lucro nacional. As 11 refinarias da PBRAS produzem certa de 5.000.000 m³ anuais de mais de 100 tipos de produtos especiais, com faturamento de US$ 1,5 bilhões. 2 INTRODUÇÃO Os produtos especiais são tratados de forma diferente aos demais derivados do petróleo, pois possuem alto valor agregado, mesmo sendo comercializados em pequenos volumes; Outra diferença é o seu processo de fabricação, enquanto os derivados normais são produzidos de forma contínua, os especiais são fabricados em forma de bateladas segundo as necessidades do mercado; Bateladas? São processos que obedecem a um ciclo, sistemas recarregáveis que quando uma carga acaba de ser processada, entra uma nova carga no mesmo sistema; 3 FATORES QUE DIFERENCIAM DERIVADOS X PRODUTOS ESPECIAIS Quanto à Matéria-prima; Quanto à Produção; Quanto ao Mercado; Quanto à Distribuição física. Frações intermediárias do petróleo. Restrições: volume e capacidade da planta, produção de mais de uma campanha por mês. Quantidade, qualidade, preço, condições de pagamento, descontos, tratamento das não conformidades, etc.. Rodoviário e Marítimo. 4 SOLVENTES São compostos químicos orgânicos usados comercialmente para dissolver ou mudar as propriedades físicas de outros materiais; Aplicados nos segmentos doméstico e industrial. TIPOS DE SOLVENTE Solventes Alifáticos; Solventes Aromáticos; Maior poder de solvência, odor mais intenso e mais prejudicial á saúde humana. ( ( 5 SOLVENTES ALIFÁTICOS Solventes predominantemente parafínico proveniente do fracionamento de naftas e querosenes oriundas da destilação ou correntes petroquímicas. AGUARRÁS; Inflamáveis, pouco voláteis e altamente solúveis. HEXANO; Volátil, altamente solúvel e rápida evaporação. SOLVENTES DE NAFTA DIVERSOS; Voláteis, altamente solúveis e pouco voláteis. SOLVENTES ECOLÓGICOS; Possui as características de um solvente porém atende ás exigências ambientais e legais cada vez mais restritas. APLICAÇÕES Tintas; Vernizes; Limpeza; Ceras; Resinas; Colas; Adesivos; Aerossóis; Pesticidas. 6 SOLVENTES AROMÁTICOS Solventes polares provenientes do processamento de naftas na URC e URA. Podem ser quimicamente puros ou misturados. TOLUENO; Aromático de alta pureza e solvência, com baixa volatilidade. XILENOS; Mistura de isômeros de Xileno, com as mesmas características do tolueno. APLICAÇÕES Tintas; Vernizes; Corantes; Metalurgia; Adesivos; Adesivos; Aditivos de gasolina; Componente da gasolina de aviação. Eletroeletrônica. 7 PRODUÇÃO DE SOLVENTES ALIFÁTICOS Pré-aquecimento da fração de petróleo; Envio da fração pré-aquecida á primeira coluna de destilação; A primeira coluna acerta o ponto inicial de ebulição do produto desejado; Os produtos mais leves saem pelo topo da primeira coluna; A temperatura no topo é controlado pelo refluxo de topo; O produto de fundo da primeira coluna sai pelo fundo e é enviado á segunda coluna de destilação; A segunda coluna acerta o ponto final de ebulição do produto desejado, e retira os produtos mais pesados pelo fundo da coluna; O produto desejado sai pelo topo da segunda coluna. 8 PRODUÇÃO DE SOLVENTES AROMÁTICOS A carga do processo é a Nafta; A Nafta é pré-aquecida e enviada ao pré-fracionamento; A Nafta pré-fracionada segue para a Unidade de Reforma Catalítica; A Reforma Catalítica transforma os compostos alifáticos presentes na nafta em aromáticos; A nafta proveniente da URC segue para a Unidade de Extração de Aromáticos; A extratora de aromáticos extrai os aromáticos e fraciona as correntes de benzeno, tolueno, xilenos e aromáticos mistos; 9 REQUISITOS DE QUALIDADE DOS SOLVENTES Poder de solvência e seletividade de acordo com a aplicação; Volatilidade; Ausência de cor e odor; Estabilidade termo oxidativa; Ausência de reatividade com os demais componentes da solução; Segurança na utilização. 10 NAFTA PETROQUÍMICA O que são ? Como são produzidas ? Classificação: Parafínicas (LAN), obtenção de olefinas; Naftênicas (HAN), obtenção de aromáticos; 11 NAFTA PETROQUÍMICA Em que processos são utilizadas ? Processo de Pirólise, para a produção de eteno e propeno; Processo de Reforma Catalítica, para a produção de propano e butano; Os principais requisitos de qualidade da nafta petroquímica Adequado teor hidrocarbonetos, para bom rendimento; Isento de venenos para catalisadores, para evitar a desativação dos catalisadores; Isento de materiais agressivos a equipamentos e ao meio ambiente; Não ser corrosivo; 12 ÓLEOS BÁSICOS LUBRIFICANTES O que são Óleos Básicos? Usados na fabricação de diversos produtos do mercado, são constituídos de hidrocarbonetos parafínicos e naftênicos com pequena quantidade de aromáticos. Classificação de óleos básicos Disponível em lubnet.blogspot.com 13 Porque o uso de Aditivos ? Ao serem adicionados aos óleos minimizam propriedades indesejáveis e evitam possíveis danos. Principais Aditivos Detergentes; Dispersantes; Melhoradores de índice de viscosidade; Anticorrosivos; Antioxidante; Antiespumante; Antidesgaste; ÓLEOS BÁSICOS LUBRIFICANTES 14 E o que são Lubrificantes ? Substâncias que formam uma película protetora, reduzindo o atrito e o desgaste de peças metálicas; Classificação dos Lubrificantes: Óleos Básicos (70% a 90% ) + Aditivos ( 10% a 30%) LUBRIFICANTES MINERAL SEMI-SINTÉTICO 100% SINTÉTICO 15 Classificação do Instituto Americano de Petróleo (API) LUBRIFICANTES 16 Processo: LUBRIFICANTES 17 TIPOS DE ÓLEOS BÁSICOS LUBRIFICANTES Grupo I : Os óleos são produzidos pela Rota solvente (extração de aromáticos e desparafinização) Tipos: Spindle, Neutro Leve, Neutro Médio, Neutro Pesado, Bright Stock. Grupo II : Os óleos são produzidos por um processo mais moderno denominado de rota Hidrorrefino. Utilizados para fabricação de óleos para motor. Grupo III : Os óleos são produzidos pelo processo de Hidrocraqueamento e têm excelente desempenho em uma grande variedade de propriedades. São utilizados para fabricação de óleos lubrificantes sintéticos e semi-sintético. 18 TIPOS DE ÓLEOS BÁSICOS LUBRIFICANTES Grupo IV : Os básicos deste grupo são obtidos através de reações químicas das matérias-primas sintéticas, como Poli-Alfa-Olefinas (PAOs). Esses produtos, combinados com aditivos, oferecem um excelente desempenho dos atributos relacionados à lubrificação. Grupo V : Neste grupo encontramos os básicos naftênicos, além de ésteres sintéticos e poliolesteres. Esses básicos são principalmente utilizados para desenvolvimento de aditivos e em processos petroquímicos. Grupo VI : Básicos GTL, não disponível comercialmente ainda. Tem o gás natural como fonte, é chamado também de tecnologia Gas to Liquid ou simplesmente GTL (gás para líquido). 19 TIPOS DE ÓLEOS BÁSICOS LUBRIFICANTES Utilização Óleos automotivos; Óleos para sistemas hidráulicos; Óleos para turbinas; Óleos isolantes; Características necessárias em um óleo lubrificante dependem de: Tecnologia do equipamento utilizado; Exigências Ambientais; Limitações econômicas e práticas. 20 TIPOS DE ÓLEOS BÁSICOS LUBRIFICANTES Os principais requisitos de qualidade dos óleos lubrificantes:Lubrificação; Variação da viscosidade com a temperatura; Escoamento a baixas temperaturas; Volatilidade adequada; Estabilidade a elevadas temperaturas; Poder detergente dispersante; Capacidade de separar-se da água. 21 PARAFINAS Definição: São derivados do petróleo constituídos por alcanos de cadeias lineares ou pouco ramificadas com mais de 18 átomos de carbono. 22 NORMAIS PARAFINAS (C12) Definição: Mistura de hidrocarbonetos parafínicos normais de 10 a 13 átomos de carbono. Utilização: As n-parafinas são utilizadas na produção de linear alquilbenzeno (LAB). Produção: As normais parafinas são produzidas da fração básica do querosene. 23 CLASSIFICAÇÃO DAS PARAFINAS Podem ser classificadas quanto a forma de cristalização: Macrocristalinas: Contém 18 a 40 átomos de carbono; Massa molar entre 250kg/kmol e 580kg/kmol; Ponto de fusão entre 43 °C e 68 °; Microcristalinas: Contém 40 a 55 átomos de carbono; Massa molar entre 580kg/kmol e 800kg/kmol; Ponto de fusão entre 60° C e 95°C. 24 UTILIZAÇÃO DAS PARAFINAS As parafinas produzidas e comercializadas no Brasil e suas aplicações mais comum estão listadas a seguir: Parafina 120/125-3 (macrocristalina): fabricação de fósforos, ceras, aditivos para lubrificantes, papel e tecidos; Parafina 130/135-1 e 140/145-3 (macrocristalina): composição de velas e ceras, indústria de papéis, lonas, artefatos e borracha, pilhas e baterias; Parafina 150/155-2 (macrocristalina): indústrias de velas, papéis, lonas, encerrados e pneumáticos; Parafina 130/135-0-FG (macrocristalina): indústrias de alimentos, cosméticos, laticínios, frigoríficos, e produtos farmacêuticos e odontológicos. Parafina 170/190-1 e parafina 170/190-1-FG (microcristalina): fabricação de ceras, principalmente. 25 REQUISITOS DE QUALIDADE DAS PARAFINAS Para atender as necessidades de sua utilização, são estabelecidos vários requisitos de qualidade, de acordo com sua aplicação. São eles: Estado sólido nas condições de utilização; Ausência de contaminantes; Consistência e dureza; Adesividade e moldabilidade; 26 ASFALTOS Definição: Possuem elevada viscosidade, com propriedades impermeabilizantes e adesivas, não voláteis, de cor preta ou marrom. 27 APLICAÇÕES DOS ASFALTOS Os asfaltos tem aplicações diversas e podem ser subdivididos nos seguintes tipos: Cimentos asfálticos de petróleo-CAP; asfaltos diluídos; Emulsões asfálticas; Asfaltos modificados; Agentes rejuvenescedores. 28 REQUISITOS DE QUALIDADE DOS ASFALTOS Consistência e dureza; Ductibilidade; Termo plasticidade e viscoelasticidade; Suscetibilidade térmica; Durabilidade. 29 RESÍDUO AROMÁTICO (RARO) Definição Produção: Craqueamento Catalítico Fluidizado. Características: 30 ESPECIFICAÇÕES (RARO) 31 Fonte: Petróleo e Seus Derivados - FARAH, Marcos Antônio, 2012; RESÍDUO AROMÁTICO (RARO) Aplicação; Negro de Carbono Formas de obtenção: pó, material paletizado e grânulos pretos. Requisitos de Qualidade: Aromaticidade; Facilidade de nebulização e combustão sem formar coque; Teor de cinzas e de metais – integridade dos equipamentos. 32 COQUE VERDE DE PETRÓLEO (CVP) Definição: Características e composição: Tipos de Coque Verde: Shot coke (coque bala); Coque Esponja; Coque Esponja Grau Anodo; Coque Agulha. 33 ESPECIFICAÇÕES (CVP) 34 Fonte: Petróleo e Seus Derivados - FARAH, Marcos Antônio, 2012; COQUE VERDE DE PETRÓLEO (CVP) Aplicação: Requisitos de Qualidade: Poder calorífico; Teor de matéria volátil; Teor de contaminantes. 35 REFERÊNCIAS Nafta Petroquímica – SANTOS, Cesar Mauricio; A Importância do Óleo Básico na Composição do Óleo Lubrificante – Disponível em: www.totalbr.com.br; Fundamentos de Lubrificação Automotiva: Módulo 1 – ALMEIDA, Althamir; O que são aditivos? Quais os Tipos? - Disponível em: www.totalbr.com.br; Petróleo e Seus Derivados - FARAH, Marcos Antônio, 2012; Fundamentos da Lubrificação. Chevron do Brasil - Departamento de Tecnologia da Texaco Brasil LTDA, 2005; Aplicação da Modelagem de um Sistema de apoio á decisão para o Planejamento das Operações de Logística de Produtos Especiais – DUARTE, Dilson Augusto, 2002. 36
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