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EQO088 2016/1 Alexandre Leiras 1 Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes 1 Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes 2 ⇒ O petróleo extraído no campo de produção é chamado Óleo Cru; 21. NATUREZA DO PETRÓLEO ⇒ Por isso, existem petróleos marrons, amarelados, verdes e pretos; ⇒ Dependendo da Rocha- reservatório de onde foi extraído, variam o aspecto visual e a constituição do óleo cru; Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes 3 1 HIdrogênio : H Valência = 1 Valência = 4 1 2 3 4 Diferentes possibilidades de ligaçãoLigação Simples Carbono : C HIDROCARBONETOS Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes 4 CARBONO: Valência 4 & diferentes tipos de ligação HiDROCARBONETOS têm diferentes tamanhos e formas. Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes 5 ligação C – C dupla/tripla ou anel benzênico Ligação C – C simples SATURADOS NÃO SATURADOS Parafinas cadeia linear Isoparafinas cadeia ramificada Naftênicos Cíclicos Aromáticos Cíclicos Benzénicos Olefinas Dupla e/ou tripla ligação Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes 6 SÓLIDO Hexadecano C16 C16H34 + 287 °C + 18 °C C20H42Eicosano C20 + 344 °C + 36 °C Tricontano C30 C30H62 + 450 °C + 66 °C GÁS LÍQUIDO t°eb d154Fórmula Química t°fusão N o C Pentadecano C15 C15H32 + 271 °C 0,766_ Decano C10 C10H22 + 174 °C 0,727 _ Nonano C9 C9H20 + 151 °C 0,722 _ Octano C8 C8H18 + 126 °C 0,707_ Heptano C7 C7H16 + 98 °C 0,688_ Hexano C6 C6H14 + 69 °C 0,664_ Pentano C5 C5H12 + 36 °C 0,631_ Butano C4 C4H10 - 0,5 °C 0,585_ Propano C3 C3H8 - 42 °C 0,505_ Metano C1 C1H4 - 161,5 °C _ Etano C2 C2H6 - 89 °C _ DIS TR IBU IÇÃ O P RO IBI DA ! EQO088 2016/1 Alexandre Leiras 2 Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes 7 ⇒ Porém, qualquer petróleo no seu estado natural é sempre uma mistura complexa de diversos tipos de HC’s com proporções bem menores de contaminantes. Então, não se esqueça: ÓLEO CRU = Hidrocarbonetos + Contaminantes Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes 8 PetróleoPetróleoPetróleo HidrocarbonetosHidrocarbonetosHidrocarbonetos Não-HidrocarbonetosNão-HidrocarbonetosNão-Hidrocarbonetos Asfaltenos & ResinasAsfaltenos & ResinasAsfaltenos & Resinas ContaminantesContaminantesContaminantes Características Necessárias nos Derivados Características Necessárias nos Derivados Características Necessárias nos Derivados Óleo Combustível & Asfaltos Óleo Combustível & Asfaltos Óleo Combustível & Asfaltos Efeitos Indesejáveis Nos Derivados Efeitos Indesejáveis Nos Derivados Efeitos Indesejáveis Nos Derivados Constituição Derivados Leves e Médios Derivados Leves e Médios Derivados Leves e Médios Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes 9 ♦ De acordo com a classificação de Tissot têm-se: Resinas são compostos poli-aromáticos condensados, de massa molar entre 500 e 1.000 e tamanho entre 8 a 15 Å; Asfaltenos são resinas superpostas em até 5 camadas, formando partículas por associação inter-molecular ou intramolecular, de massa molar entre 1.000 e 10.000 e tamanho 15 a 20 Å. S = saturados AA = aromáticos + resinas + asfaltenos P = parafinas N = naftênicos P > N e P > 40% Parafínicos P ≤ 40% e N < 40% Parafínico-Naftênico N > P e N > 40% Naftênicos P > 10% Aromáticos Intermediários P < 10% e N < 25% Aromático Asfáltico P < 10% e N > 25% Aromático-Naftênicos Concentração em volume no resíduo do óleo cru acima de 210oC Tipo S > 50% AA < 50% S < 50% AA > 50% Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes 10 Tipo de Óleo cru Exemplos Parafínicos Óleos leves, de alto ponto de fluidez, densidade inferior a 0,85, resinas e asfaltenos menor do que 10%, viscosidade baixa. Benzotiofenos raros. Teor de enxofre baixo à muito baixo. Petróleos Paleozóicos da África do Norte, Estados Unidos e América do Sul, da plataforma continental do Atlântico Sul e alguns óleos da Líbia, Indonésia e Europa Central. Nacionais: baianos e grande número de petróleos nordestinos Parafínico-Naftênicos Teor de resinas e asfaltenos: 5 e 15%. Baixo teor de enxofre. Teor de aromáticos: 25 e 40%. Moderado teor de diben-zotiofenos. Densidade e a viscosidade maiores do que parafínica, mas moderados. Óleos Cretáceos de Alberta, Paleozóico da África do Norte e Estados Unidos, Terciários da Indonésia e da África Ocidental. No Brasil, inclue a maioria dos óleos da bacia de Campos Naftênicos Poucos óleos, óleos Cretáceos da América do Sul, alguns da Rússia e do Mar do Norte e óleos biodegradados com menos do que 20% de parafinicos. Baixo teor de enxofre. Origem: alteração bioquímica de óleos parafínicos e parafínicos-naftênicos Aromáticos Intermediários Oleos pesados, com 10 a 30% de asfaltenos e resinas. Teor de enxofre maior que 1%. Hidrocarbonetos monoaromáticos: baixo, teor de tiofeno e de dibenzotiofenos é elevado. Densidade elevada (maior do que 0,85). Óleos Cretáceos do Médio Oriente (Arábia Saudita, Qatar, Kuwait, Iraque, Síria e Turquia), outros Cretáceo Superior da África Ocidental e alguns óleos da Venezuela, Califórnia e Mediterrâneo (Sicília, Espanha e Grécia)Aromático Asfáltico Óleos de biodegradação hidrocarbonetos parafínicos oxidados, formam ácidos. Alto teor dos compostos ciclícos . Derivados dos óleos parafínicos e parafínicos-naftênicos. Até mais de 25% de resinas e asfaltenos. Teor de enxofre de 0,4 e 1% em peso. Óleos do tipo Cretáceo Inferior da África Ocidental Aromático-Naftênicos Óleos oriundos de biodegradação avançada: condensação e oxidação dos monocicloalcanos. Óleos pesados, viscosos. Teor de asfaltenos e resinas: elevado (de 30 a 60. Teor de enxofre: de 1 a 8% em peso. Óleos não-biodegradados da Venezuela, África Ocidental, Canadá Ocidental e do Sul da França Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes 11 ⇒ Infuência dos hidrocarbonetos nos derivados: FAMÍLIAS PRODUTOS REQUISITO DE QUALIDADE CARACTERÍSTICAS QAV Produzir chama clara, sem fuligem e resíduos Menor quantidade de energia necessária para a reação Diesel Entrar em auto-ignição com menor retardo Menor temperatura de auto-ignição Lubrificantes Garantir existência de película entre as partes metálicas a qualquer temperatura Constância da viscosidade com temperatura Parafinas Produto sólido cristalino Facilidade e forma de cristalização Solventes e Nafta Petroquímica Solubilização de substâncias, baixa toxidez e carga de processos de transformação QAV Combustão e facilidade de escoamento Lubrificantes Lubrificação e facilidade de escoamento Gasolina Resistência à detonação Alta temperatura de auto-ignição Solventes Solubilização de substâncias Caráter químico Asfaltos Permeabilizantes e visco-elásticos Agregados moleculares Coque Elevado teor de carbono NAFTÊNICOS PARAFÍNICOS Solução entre quantidade e qualidade AROMÁTICOS Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes Refino de Petróleo Prof. Alexandre Leiras Gomes 12 ⇒ Dependendo da constituição do petróleo o mesmo pode ser, ainda, classificado das seguintes formas: ♦ Densidade -