Petróleo Composição e seus derivados

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Luanda 08 / 09 / 2018 
 
 
 
Campus Universitário de Viana 
Universidade Jean Piaget 
Criado pelo decreto Nº 44-A/01 do Conselho de Ministros, em 06 de julho de 2001 
Faculdade de Ciências e Tecnologias 
 
Petroleo e seus derivados 
 
 
 
 
Autores: Grupo 5 
Licenciatura: Pesquisa e Produção de Petróleo 
Orientador: Mavitide Dilo 
 
Luanda 08 / 09 / 2018 
 
 
 
 
Campus Universitário de Viana 
Universidade Jean Piaget 
Criado pelo decreto Nº 44-A/01 do Conselho de Ministros, em 06 de julho de 2001 
Faculdade de Ciências e Tecnologias 
Petroleo e sus derivados 
Adilson Wanga Sabino Salongue 
Aldair Lelo Gabriel Canzenze 
Jureuma Adriano Artur 
Laurentina de Lourdes Gomes Mota 
Lucinda Manuela do Nascimento Lelo 
Maria Elissama Pascual Bernardo 
Pedro Diogo Alves Fortunato 
Sergio Alexandre Pires Monteiro 
Victor Comendara António Clemente 
Virgílio Ester Candumbo
 
 
i 
Ficha de aprovação 
 
Trabalho de termodinâmica do curso de pesquisa e produção de petróleo da 
universidade Jean Piaget de Angola, como parte dos requisitos necessários para a 
obtenção de aprovação da mesma cadeira com ênfase na área de formação de engenharia 
de petróleo. 
 
 
 
ii 
Dedicatória 
Dedicamos este presente trabalho ao nosso caríssimo professoro pela 
oportunidade dada, para a concretização deste protótipo ecológico. Que por sua 
vez nos foi muito útil, ao nosso aprendizado com o mesmo pelo esforço totalmente 
merecido. Dedicamos a nós mesmo pela união, trabalho e dedicação dada ao 
trabalho. 
 
 
iii 
Agradecimento 
 
“Nada somos sem a tua presença” agradecemos a Deus, em primeiro lugar, 
pela vida, saúde, pelo seu encaminhamento em todas as coisas, desde o início e 
durante a licenciatura, e certamente até a sua conclusão. 
Aos colegas por estarem “sempre presente” aos nossos em carregados pelo 
apoio e disponibilidade financeira, ao professor pelo trabalho que que nos foi dado. 
 
 
iv 
Lista de figuras 
 
FIGURA 1HRIDROCARBONETOS ................................................................................................................ 10 
FIGURA 2 ALCANOS ................................................................................................................................... 11 
FIGURA 3 ACETILÊNICOS .......................................................................................................................... 11 
FIGURA 4 CICLANOS .................................................................................................................................. 12 
FIGURA 5 NAFTA ........................................................................................................................................ 12 
FIGURA 6 TIPOS DE HIDROCARBONETOS .................................................................................................. 13 
FIGURA 7 DESTILAÇÃO ATMOSFÉRICA ..................................................................................................... 15 
FIGURA 8 PROCESSO DE DESTILAÇÃO FRACIONADA ................................................................................ 24 
FIGURA 9 FICHA DE INFORMAÇÃO DE PRODUTO QUÍMICO ..................................................................... 29 
 
 
 
v 
Listas de tabelas 
 
FIGURA 1HRIDROCARBONETOS ................................................................................................................ 10 
FIGURA 2 ALCANOS ................................................................................................................................... 11 
FIGURA 3 ACETILÊNICOS .......................................................................................................................... 11 
FIGURA 4 CICLANOS .................................................................................................................................. 12 
FIGURA 5 NAFTA ........................................................................................................................................ 12 
FIGURA 6 TIPOS DE HIDROCARBONETOS .................................................................................................. 13 
FIGURA 7 DESTILAÇÃO ATMOSFÉRICA ..................................................................................................... 15 
FIGURA 8 PROCESSO DE DESTILAÇÃO FRACIONADA ................................................................................ 24 
FIGURA 9 FICHA DE INFORMAÇÃO DE PRODUTO QUÍMICO ..................................................................... 29 
INTRODUÇÃO .......................................................................................................................................... 7 
OBJETIVO GERAL .................................................................................................................................. 8 
OBJETIVO ESPECIFICO ........................................................................................................................ 8 
COMPOSIÇÃO .......................................................................................................................................... 9 
TIPOS DE PETRÓLEO .......................................................................................................................... 16 
ANÁLISES DE CARACTERIZAÇÃO DO PETRÓLEO .................................................................... 16 
DENSIDADE (GRAU API) ...................................................................................................................... 17 
NÚMERO DE ACIDEZ TOTAL (NAT) .................................................................................................... 18 
TEMPERATURA INICIAL DE APARECIMENTO DE CRISTAIS (TIAC) ................................................... 18 
VISCOSIDADE ........................................................................................................................................ 18 
PONTO DE FLUIDEZ ............................................................................................................................... 19 
FATOR DE CARACTERIZAÇÃO KUOP .................................................................................................. 19 
MASSA ESPECÍFICA ............................................................................................................................... 19 
FRAÇÕES OU “CORTES” DE PETRÓLEO ............................................................................................... 19 
PONTO DE EBULIÇÃO VERDADEIRO (TRUEBOILING POINT - TBP) ................................................... 20 
PRESSÃO DE VAPOR REID ..................................................................................................................... 21 
COMPOSIÇÃO DO PETRÓLEO E SEUS DERIVADOS ................................................................... 22 
COMPOSIÇÃO QUÍMICA ........................................................................................................................ 22 
MÉTODOS DE DETENÇÃO DA COMPOSIÇÃO DOS GRUPOS DOS DERIVADOS DOS 
PETRÓLEOS............................................................................................................................................ 22 
PROCESSOS DE REFINO DO PETRÓLEO ................................................................................................. 22 
REFINO DO PETROLEO ......................................................................................................................... 23 
O QUE SE OBTÉM A PARTIR DO PETRÓLEO ............................................................................... 26 
CONCLUSÃO ..........................................................................................................................................30 
BILIOGRAFIA ........................................................................... ERRO! MARCADOR NÃO DEFINIDO. 
 
 
7 
Introdução 
 
 O petróleo é a maior fonte de energia hoje utilizada na terra, ele foi formado 
durante milhões e milhões de anos a partir da matéria orgânica soterrada na qual onde 
esta matéria armazenada sobre elevadas pressões e temperaturas sofre uma série de 
reações químicas que levaram na formação do petróleo que conhecemos hoje. O petróleo 
é um recurso não renovável por isso ele de ser utilizado com cautela, ele é extraído de 
regiões muito profundas quer onshore ou offshore. 
 Uma vez que ele e extraído ele e transporta do para uma refinaria devido a sua 
complexibilidade de uma série de compostos orgânicos que formam o petróleo, ele tem 
uma espécie que está em maior quantidade que sã os hidrocarbonetos que ocupa a maior 
parte do petróleo. 
 
 
8 
Objetivo Geral 
Estudar as propriedades físicas e químicas do petróleo e os seus derivados 
Objetivo Especifico 
Abordar sobre os métodos para a determinação do grupo do petróleo e seus 
derivados. 
 
 
 
9 
Composição 
 
O petróleo (óleo de pedra) é um líquido oleoso, insolúvel em água e mais leve do 
que ela. Sua coloração varia entre pardo - escuro e negro e é encontrado em jazidas no 
subsolo da crosta terrestre. As maiores jazidas petrolíferas conhecidas e exploradas 
localizam-se principalmente nos Estados Unidos, México, Venezuela, Rússia (Cálcaso), 
Malásia (Bornéu) e particularmente no Oriente Médio (Arábia Saudita, Irã, Iraque, 
Kuwait). 
Petróleo é uma mistura complexa de hidrocarbonetos que, associada a pequenas 
quantidades de nitrogênio, enxofre e oxigênio, se encontra sob forma gasosa, líquida ou 
sólida, em poros e fraturas, em geral de rochas sedimentares. Nos depósitos encontram-
se também água salgada e uma mistura de gases responsáveis pela pressão que provoca a 
ascensão do petróleo através de poços perfurados. O petróleo líquido é também chamado 
óleo cru para distingui-lo do óleo refinado, produto comercial mais importante. O gás de 
petróleo (gás natural) é uma mistura de hidrocarbonetos leves, enquanto as formas Simi 
- sólidas são compostas de hidrocarbonetos pesados. 
Embora de pouca utilização em estado natural, o petróleo, quando refinado, 
fornece combustíveis, lubrificantes, solventes, material de pavimentação e muitos outros 
produtos. Os combustíveis derivados do petróleo respondem por mais da metade do 
suprimento total de energia do mundo. Tanto pela combustão direta quanto pela geração 
de eletricidade, o petróleo fornece iluminação para muitos povos do mundo. Seus 
subprodutos são também utilizados para a fabricação de tecidos sintéticos, borracha 
sintética, sabões, detergentes, tinta, plásticos, medicamentos, inseticidas, fertilizantes, 
etc. Por exigir vultosos investimentos iniciais e contínuos reinvestimentos, apenas 
companhias de grande porte asseguram o desenvolvimento da indústria petrolífera. 
Os hidrocarbonetos formam cerca de 80% de sua composição. Complexos 
organometálicos e sais de ácidos orgânicos respondem pela constituição em elementos 
orgânicos. Gás sulfídrico (H2S) e enxofre elementar respondem pela maior parte de sua 
constituição em elementos inorgânicos. Geralmente, gases e água também acompanham 
o petróleo bruto. 
 
 
 
10 
 
Figura 1Hridrocarbonetos 
I – Ciclo–alcano (alcano) 
II – Ciclo–alcadieno (alceno de cadeia fechada) 
III – Alcano 
IV – Aromático 
 
Os compostos que não são classificados como hidrocarbonetos concentram-se nas 
frações mais pesadas do petróleo. 
A composição elementar média do petróleo é estabelecida da seguinte forma: 
Elemento Percentagem em peso (%) 
Carbono 83,9 a 86,8 
Hidrogênio 11,4 a 14,0 
Enxofre 0,06 a 9,00 
Nitrogênio 0,11 a 1,70 
Oxigênio 0,50 
Metais (Fe, Ni, V, etc.) 0,30 
Tabela 1 Não hidrocarbonetos 
Os hidrocarbonetos podem ocorrer no petróleo desde o metano (CH4) até 
compostos com mais de 60 átomos de carbono. 
Os átomos de carbono podem estar conectados através de ligações simples, duplas 
ou triplas, e os arranjos moleculares são os mais diversos, abrangendo estruturas lineares, 
ramificadas ou cíclicas, saturadas ou insaturadas, alifáticas ou aromáticas. 
Os alcanos têm fórmula química geral CnH2n+2 e são conhecidos na indústria de 
petróleo como parafinas. São os principais constituintes do petróleo leve, encontrando-se 
nas frações de menor densidade. Quanto maior o número de átomos de carbono na cadeia, 
maior será a temperatura de ebulição. 
 
 
 
11 
 
Figura 2 Alcanos 
 
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). 
 
Figura 3 Acetilênicos 
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. 
Em vários tipos de petróleo, podem-se encontrar compostos naftênicos com 1, 2 
ou 3 ramificações parafínicas como constituintes principais. Em certos casos, podem-se 
ainda encontrar compostos naftênicos formados por dois ou mais anéis conjugados ou 
isolados. 
 
 
12 
 
Figura 4 Ciclanos 
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. 
 
Figura 5 Nafta 
 
 
 
13 
Assim, os tipos de hidrocarbonetos presentes ou originários do petróleo são 
agrupados da seguinte forma: 
 
Figura 6 Tipos de hidrocarbonetos 
O quadro seguinte resume as principais propriedades físico-químicas de alguns 
hidrocarbonetos presentes no petróleo. Observa, em especial, a larga faixa de valores de 
seus pontos de ebulição. 
 
Tabela 2 Propriedades físico-químicas de alguns hidrocarbonetos 
 
 
14 
Todos os tipos de petróleos contêm efetivamente os mesmos hidrocarbonetos, 
porém em diferentes quantidades. 
A quantidade relativa de cada classe do hidrocarboneto presente é muito variável 
de petróleo para petróleo. Como consequência, as características dos tipos de petróleo 
serão diferentes, de acordo com essas quantidades. 
No entanto, a quantidade relativa dos compostos individuais dentro de uma 
mesma classe de hidrocarbonetos apresenta pouca variação, sendo aproximadamente da 
mesma ordem de grandeza para diferentes tipos de petróleos. 
 
𝑃𝑒𝑡𝑟𝑜𝑙𝑒𝑜 𝐵𝑟𝑢𝑡𝑜 = 𝐻𝑖𝑑𝑟𝑜𝑐𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛𝑒𝑡𝑜𝑠 + 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 
 
Uma forma simples de separar os constituintes básicos do petróleo é promover 
uma destilação da amostra. Com isso, obtêm-se curvas de destilação características, que 
são gráficos de temperatura versus volume percentual de material evaporado. 
Determinam-se, assim,os tipos de hidrocarbonetos presentes na amostra analisada, em 
função das faixas de temperatura dos materiais destilados. A amostra poderá então ser 
classificada em termos de cortes ou frações. Por exemplo, podemos ter: 
Temperatura Fração 
< 33°C Butanos e inferiores 
33°–105°C Gasolina 33°–105°C Gasolina 
105°–158°C Nafta 105°–158°C Nafta 
158°–233°C Querosene 158°–233°C Querosene 
233°–427°C Gasóleo 233°–427°C Gasóleo 
> 427°C Resíduo > 427°C Resíduo 
Tabela 3 Corte ou Fração 
A destilação atmosférica é normalmente a etapa inicial de transformação realizada 
em uma refinaria de petróleo, após dessalinização e pré-aquecimento. O diagrama abaixo 
oferece uma listagem dos tipos de produtos esperados e seu destino. 
 
 
15 
 
Figura 7 Destilação atmosférica 
Uma amostra de petróleo e mesmo suas frações podem ser ainda caracterizadas 
pelo grau de densidade API (°API), do American Petroleum Institute, definida por: 
°𝐴𝑃𝐼 =
141,5
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝐸𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎
− 135,5 
A densidade específica do material é calculada tendo-se como referência a água. 
Obviamente, quanto maior o valor de °API, mais leve é o composto. Por exemplo, podem-
se ter: 
 
Asfalto 11°API 
Óleo bruto pesado 18°API 
Óleo bruto leve 36°API 
Nafta 50°API 
Gasolina 60°API 
Tabela 4 Valor API 
Dessa forma, uma amostra de petróleo pode ser classificada segundo o grau de 
densidade API, como segue: 
• Petróleos Leves: acima de 30°API (< 0,72 g / cm3). 
• Petróleos Médios: entre 21 e 30°API. 
• Petróleos Pesados: abaixo de 21°API (> 0,92 g / cm3). 
 
 
16 
Segundo o teor de enxofre da amostra, tem-se a seguinte classificação para o óleo 
bruto: 
• Petróleos “Doces” (sweet): teor de enxofre < 0,5 % de sua massa. 
• Petróleos “Ácidos” (sour): teor de enxofre > 0,5 % em massa. 
Em especial, o índice de acidez naftênica expressa a quantidade de KOH, em 
miligramas, necessária para retirar a acidez de uma amostra de 1 g de óleo bruto. 
Tipos de petróleo 
 
O petróleo é classificado de acordo com a predominância de um determinado grupo de 
substâncias ou ainda em relação à região na qual ele foi explorado. Veja: 
• Petróleo Brent: produzido na região do Mar do Norte e proveniente dos sistemas 
de exploração petrolífera de Brent e Ninian. É o petróleo na sua forma bruta, sem 
passar pelo sistema de refino; 
• Petróleo Light: é o petróleo que já passou pelo processo de refino e que não 
apresenta, portanto, impurezas; 
• Petróleo Naftênico: apresenta grande quantidade de hidrocarbonetos naftênicos; 
• Petróleo Parafínico: apresenta grande quantidade de hidrocarbonetos 
parafínicos; 
• Petróleo Aromático: apresenta grande quantidade de 
hidrocarbonetos aromáticos; 
Outras grandezas também definem um tipo de óleo bruto. Entre elas, citam-se: 
• Teor de sal: Podendo ser expresso em miligramas de NaCl por litro de óleo, 
indica a quantidade de sal dissolvido na água presente no óleo em forma de 
emulsão; 
• Ponto de fluidez: Indica a menor temperatura que permite que o óleo flua em 
determinadas condições de teste; 
• Teor de cinzas: Estabelece a quantidade de constituintes metálicos no óleo 
após sua combustão completa; 
 
ANÁLISES DE CARACTERIZAÇÃO DO PETRÓLEO 
As frações do petróleo ou do petróleo cru são caracterizadas por uma técnica que 
utiliza os dados de laboratório disponíveis, e através desses dados calculam-se os 
parâmetros básicos necessários para determinar as propriedades do fluido e a qualidade. 
Existem diversos métodos que caracterizam o petróleo, porém cada método origina 
diferentes parâmetros de caracterização e fornecem resultados diferentes das 
 
 
17 
propriedades físicas finais estimadas, o que acaba interferindo no desenho e operação das 
unidades relacionadas (RIAZI, 2005). 
Uma das principais características do petróleo é a sua densidade relativa, pois 
serve de parâmetro para prever o comportamento do petróleo durante o processo de 
produção. Além da densidade °API, uma análise preliminar do petróleo pode fornecer 
cerca de 20 propriedades físicas-químicas. 
Existem propriedades específicas que são acompanhadas durante a fase 
exploratória, fase de produção e/ou fase de refino. Além das propriedades °API, BSW 
(Basic Sediments and Water em inglês – expressa a quantidade de água e sedimentos 
contidos em 100mL de amostra), teor de sal, viscosidade, ponto de fluidez, teor de 
enxofre, teor de nitrogênio, número de acidez total (NAT), quantidade de saturados, 
aromáticos, resinas e asfaltenos (SARA), a curva de ponto de ebulição verdadeiro 
(PEV/TBP), a destilação simulada (SimDis) entre outras, têm grande importância na 
caracterização da carga de petróleo a ser processada na unidade de destilação de uma 
refinaria (FARAH, 2002; BUENO, 2004; GUIMARÃES E PINTO, 2007). 
A caracterização físico-química do petróleo é feita por métodos convencionais 
que demandam tempo e conhecimento em diferentes técnicas analíticas, no entanto as 
metodologias analíticas já existentes sofrem mudanças ou novas metodologias precisam 
ser desenvolvidas para atender a demanda de acompanhamento dos petróleos pesados e 
extrapesados. Então, acaba sendo um desafio conhecer as principais propriedades do 
petróleo durante o processo, com uma análise rápida, pouca quantidade de amostra e sem 
tratamento prévio. Assim, o conhecimento das principais propriedades do petróleo 
viabiliza a tomada de decisão de forma rápida durante o processamento que visa o 
aumento da produção. 
Serão citadas abaixo algumas das principais propriedades físico-químicas que são 
analisadas não só no petróleo cru, mas também em seus derivados. 
Densidade (Grau API) 
A densidade do petróleo é expressa através de um índice adimensional, 
denominado grau API. É dado pela equação abaixo: 
onde dr (60/60) é a densidade da amostra a 60ºF (~ 15,26 ºC), em relação à 
densidade da água a 60ºF (densidade relativa). 
O conhecimento do grau API de um determinado petróleo é de extrema 
importância, pois ele está relacionado com a obtenção de maior quantidade de derivados 
 
 
18 
nobres, de elevado valor comercial, como a gasolina, o diesel e o GLP, relativamente a 
outro tipo de óleo, logo quanto menor a densidade do petróleo (petróleos leves), maior o 
grau API e maior densidade do petróleo (petróleo pesados), menor o grau API (SKLO, 
2005). 
De acordo com o valor do grau API é possível classificar um tipo de petróleo. A 
classificação mais utilizada é a adotada pelo American Petroleum Institute – API, que 
classifica os óleos de acordo com a sua densidade volumétrica ou com seu grau API. 
Tipo do petróleo Densidade (kg/m³) API 
Leve Inferior a 870> 31,1 Médio Entre 920 e 870 Entre 2,3 e 31,1 Pesado Entre 
1000 e 920Entre 10 e 2,3 
Extrapesado Superior a 1000< 10,0 Tabela 1 - Classificação do petróleo de acordo 
com a densidade e grau API 
 
Número de Acidez Total (NAT) 
O número de acidez total (NAT) é um índice que mede a acidez naftênica do 
petróleo. 
Os ácidos naftênicos podem atacar as unidades da refinaria causando corrosão em 
equipamentos e tubulações de unidades de destilação de cru com temperaturas mais 
elevadas. É considerado alto quando o valor presente no petróleo é superior a 0,5mg 
KOH/g. 
Temperatura Inicial de Aparecimento de Cristais (TIAC) 
Consiste na descoberta da temperatura na qual os primeiros cristais de parafina 
saem de solução, e acabam provocando mudanças no comportamento reológico do 
petróleo. Também pode ser determinada por medidas de densidade ou por calorimetria 
exploratória diferencial (DSC), sendo extremamente útil na previsão do processo de 
deposição orgânica. Através da descoberta do TIAC é possível afirmarcom segurança se 
um petróleo apresenta, ou não, tendência à formação de depósitos orgânicos (RIBEIRO, 
2009). 
Viscosidade 
Consiste na medida das forças internas de atrito (cisalhamento) do fluido em 
movimento, ou na medida da perda de carga do fluido nas tubulações. Quanto mais 
viscoso for o petróleo, mais energia será demandada para sua movimentação (RIBEIRO, 
2009). 
 
 
19 
Ponto de fluidez 
O ponto de fluidez corresponde à temperatura abaixo da qual o petróleo não flui 
sob a ação gravitacional, e as propriedades reológicas do petróleo mudam drasticamente, 
e ele passa a apresentar o comportamento de uma substância semissólida. Esta mudança 
de comportamento está associada à formação e ao crescimento dos cristais de parafina no 
interior do petróleo. 
É utilizado para determinação da parafinicidade do petróleo, definindo assim as 
condições de transferência do petróleo nos dutos (RIBEIRO, 2009). 
Fator de caracterização KUOP 
É um fator importante é utilizado principalmente no refino, indica a parafinicidade 
do petróleo. Também é conhecido como Fator de Watson, e foi proposto pela Universal 
Oil Products Company (UOP). 
O valor do fator de KUOP foi definido para substâncias puras expresso pela 
equação: 
onde TB é o ponto de ebulição do produto puro em graus Rankine (F + 460), e d 
é a densidade 60/60ºF (VALLE, 2007). 
Os valores iguais ou superiores a 12,0 indicam que o petróleo é 
predominantemente parafínico; valores iguais ou inferiores a 10,0, indicam que o petróleo 
é predominantemente aromático; valores inferiores a 1,8, indicam que o petróleo é 
predominantemente naftênico. 
Massa específica 
A massa específica é fundamental para determinar a qualidade de um combustível. 
É definida como a massa de uma substância contida em uma unidade de volume, para 
uma dada temperatura. 
A análise da massa específica segue a norma da ABNT NBR 7148 - método do 
densímetro, sendo utilizada no petróleo cru e nos derivados de petróleo também, como 
óleo diesel, querosene, e principalmente na gasolina, entre outros. 
Frações ou “Cortes” de petróleo 
As frações são definidas como as faixas de hidrocarbonetos cujo ponto de ebulição 
corresponde a uma determinada faixa de temperatura, denominada de pontos de corte. 
Na comparação de diferentes petróleos para um mesmo perfil de destilação, ocorre 
uma mudança no rendimento do produto obtido dentro das faixas pré-determinadas 
correspondentes, e não no intervalo da temperatura de corte. 
 
 
20 
Fração Temperatura de Ebulição (ºC)Composição química 
Gás residual< 40C1 - C2 GLP< 40C3 - C4 
Gasolina20 - 220C5 - C10 Querosene150 -300C11 - C12 
Gasóleo Leve235 - 305C13 - C17 Gasóleo Pesado305 - 400C18 - C25 
Lubrificantes400 - 510C26 - C38 
Resíduos> 510C38+ Tabela 2 - Faixas de Corte dos derivados de petróleo. 
Ponto de Ebulição Verdadeiro (TrueBoiling Point - TBP) 
A metodologia para a determinação das curvas de destilação TBP consiste em 2 
(dois) procedimentos, que são usados para análises de condensados de petróleo, frações 
de petróleo, misturas de hidrocarbonetos e petróleo cru. Os procedimentos seguem a 
norma ASTM D2892 (sob pressão atmosférica), refere-se a componentes que entram em 
ebulição a temperaturas menores que 400ºC e a norma ASTM D5236 (sob pressão 
reduzida), refere-se a componentes que entram em ebulição a temperaturas maiores que 
400ºC. 
As análises TBP são realizadas pela destilação de uma amostra de petróleo cru ou 
da fração em uma coluna de fracionamento padronizada submetida a condições 
específicas de operação. A curva TBP representa a percentagem em volume de cru 
destilado para diferentes temperaturas. Então, a partir dela é possível prever o rendimento 
em termos de produtos daquele petróleo analisado (FALLA, 2006). 
O tipo e a quantidade de hidrocarbonetos que compõem a mistura a ser analisada, 
serão responsáveis pela forma da curva TBP. Descrevendo assim, uma curva única de 
petróleo bruto de acordo com a composição química da amostra a ser analisada 
(BEHRENBRUCH, 2007). 
Este método de caracterização exige mão de obra especializada, os equipamentos 
necessários têm custo elevado, as análises exigem tempo, porém é considerado um 
método confiável. 2.1.10 Destilação Simulada (SimDis). 
Consiste em uma técnica de separação cujos componentes da amostra a ser 
analisada são diluídos na coluna cromatográfica em ordem dos seus pontos de ebulição. 
Utiliza o cromatográfico a gás, que é o equipamento que gera as curvas de destilação e 
determina a composição dos hidrocarbonetos gasosos ou líquidos da mistura. Nas análises 
da mistura, por cromatografia gasosa, a separação de seus compostos individuais se dá de 
acordo com a atração relativa de seus componentes pela fase estacionária e pela fase 
móvel (PANTOJA, 2006; RIAZI, 2005). A introdução do conceito de destilação 
 
 
21 
simulada (SimDis) ocorreu na década de 60, por fornecer informações confiáveis 
para indústria do petróleo em um intervalo menor de tempo em comparação ao 
método TrueBoiling Point (TBP). 
A técnica segue os padrões da ASTM, sendo apresentados vários métodos de 
eluição com diferentes pontos finais de ebulição (ASTM D2887, ASTM D5307, ASTM 
D7169). 
Pressão de vapor Reid 
A pressão de vapor Reid (RVP) é a pressão absoluta exercida por uma mistura a 
100ºF (37,8ºC) e com uma taxa de volume de vapor/ líquido de 4/1. É utilizado para 
caracterizar a volatilidade de óleos crus e gasolinas (TAKESHITA, 2006). 
A pressão de vapor é a pressão cuja fase vapor de uma substância está em 
equilíbrio termodinâmico com sua fase líquida, com pressão e temperatura específica. 
Para substâncias puras, a pressão do ponto de bolha normalmente coincide com a 
pressão do ponto de orvalho, denominando esta pressão como pressão de vapor. Para 
misturas, em relação a pressão de vapor, além da pressão e temperatura, deverão ser 
especificadas a composição das fases vapor e líquido, é a porcentagem volumétrica de 
líquido em relação à de gás, no equilíbrio de fases. 
A determinação e limitação da pressão de vapor Reid evita problemas de 
tamponamento, que é formação de vapores nas linhas de transporte de combustível, no 
carburador e na bomba, e interrompe o escoamento. Sendo importantes para o 
desempenho e segurança de combustíveis e solventes, já que estes têm tendência de 
formação de vapores explosivos. 
 
 
 
 
 
22 
Composição do petróleo e seus derivados 
Composição química 
Além das diferenças em custo de exploração e produção, dependendo das 
dificuldades envolvidas em acessar e colocar o reservatório em desenvolvimento, o 
petróleo pode variar também em composição química, fazendo com que seja necessário 
maior ou menor investimento em refino para transformá-lo em produtos derivados como 
gasolina, óleo diesel, querosene, asfaltos, solventes, lubrificantes, plásticos etc. 
A composição química do petróleo é uma combinação complexa de 
hidrocarbonetos (carbono e hidrogênio), podendo conter também quantidades pequenas 
de nitrogênio, oxigênio, compostos de enxofre e íons metálicos. Um exemplo comum - 
que pode variar de amostra para amostra - da proporção entre os componentes do petróleo 
seria: 
✓ Carbono - 82% - é o elemento predominante no petróleo. 
✓ Hidrogênio - 12% - atua com o carbono formando as moléculas. 
✓ Nitrogênio - 4% - encontrado na forma de amina. 
✓ Oxigênio - 1% - muito pouco é encontrado. 
✓ Sais - 0,5% - raramente aparecem. 
✓ Metais (ferro, cobre etc.) - 0,5% - considerados como resíduos. 
Métodos de detenção da composição dos grupos dos derivados 
dos petróleos 
Processos de refino do petróleo 
Poucos compostos já saem da coluna de destilação prontospara serem 
comercializados. A grande maioria deles deve ser processada quimicamente para criar 
outras frações, melhorar a qualidade ou atender as necessidades do mercado. Por 
exemplo, dependendo do processo e do tipo de petróleo, pode-se obter mais gasolina 
ou mais diesel, sendo possível adequar a produção dos derivados à demanda do 
mercado interno ou às negociações no mercado externo. 
Cinco exemplos de processos químicos muito utilizados nas refinarias são: 
- Craqueamento: divide grandes cadeias de hidrocarbonetos em cadeias menores; 
 
 
23 
- Reforma: combina pedaços menores de hidrocarbonetos para criar outros maiores; 
- Alquilarão: rearranja várias cadeias para fazer os hidrocarbonetos desejados; 
- Extração de aromáticos: extrai naftas aromáticos leves para a indústria química e 
petroquímica; 
- Hidro tratamento: trata cataliticamente com hidrogênio frações leves e médias, como 
gasolinas e diesel, visando melhorar as respectivas qualidades. 
Refino do Petroleo 
Quando o petróleo é retirado do subsolo, na sua forma bruta, ele vem cheio de 
impurezas. Para retirar essas impurezas, primeiramente se usam duas técnicas físicas de 
separação de misturas. Uma delas é a decantação, que consiste na separação dos 
componentes de uma mistura pela diferença de suas densidades. Como o petróleo é menos 
denso que a água, com o tempo a água tende a ficar na parte inferior; e o petróleo na parte 
superior, separando-se. 
Outra técnica física é a filtração, a qual é constituída pela passagem da mistura 
por um filtro ou malha fina que retém as partículas maiores. Nesse caso, podem ser retidas 
impurezas sólidas como a areia e a argila. 
No entanto, não se fazem apenas técnicas de separação física, mas também um 
refino do petróleo. O petróleo é composto de uma mistura complexa de hidrocarbonetos 
e o seu refino transforma essa mistura em frações mais simples com menor diversidade 
de componentes, denominadas frações do petróleo. 
O petróleo é uma mistura de centenas de hidrocarbonetos com pontos de ebulição 
muito próximos, por isso não é possível separar cada um desses componentes um a um. 
Já as frações do petróleo apresentam diferentes faixas de pontos de ebulição, assim é mais 
fácil separar o petróleo em grupos ou misturas de hidrocarbonetos, formados por um 
número menor de substâncias. 
Entretanto, visto que a constituição do petróleo pode variar dependendo do seu 
tipo e origem, antes de se realizar o refinamento, o petróleo passa por um exame 
laboratorial para que se saiba com maior precisão a sua curva de destilação, ou seja, a 
temperatura que se deve operar para separar as frações desejadas. 
 
 
24 
Nas refinarias, os processos físicos e químicos mais utilizados para o refinamento do 
petróleo são: destilação fracionada, destilação a vácuo, craqueamento térmico ou 
catalítico e reforma catalítica. Vejamos cada um desses: 
1. Destilação Fracionada: baseada na temperatura de ebulição das frações. 
O petróleo é colocado em um forno, fornalha ou caldeira, e ligado a 
uma torre de destilação que possui vários níveis, também chamados de 
pratos ou bandejas. Conforme vai aumentando a altura da torre, a 
temperatura de cada bandeja vai diminuindo. 
O petróleo é aquecido até a sua ebulição, então os vapores dos compostos vão subindo 
pela torre. Os hidrocarbonetos com moléculas maiores permanecem líquidos na base da 
torre. Os mais leves são vaporizados e vão subindo pela coluna até atingirem níveis de 
temperaturas menores que o seu ponto de ebulição, e assim se condensam e saem da 
coluna. 
Abaixo é mostrado um esquema* que representa o processo de destilação fracionada e 
algumas frações que são obtidas por meio dessa técnica, como gás, gasolina e querosene. 
 
Figura 8 Processo de destilação fracionada 
 
 
25 
2. Destilação a vácuo: as frações que não foram separadas na etapa 
anterior são colocadas em outro tipo de torre de destilação; a diferença 
consiste na pressão, que é inferior à pressão atmosférica. Isso possibilita 
que as frações mais pesadas entrem em ebulição em temperaturas mais 
baixas. Com isso, suas moléculas de cadeia longa não se quebram. 
Nessa etapa são recolhidas frações, como graxa, parafinas e betume. 
3. Craqueamento térmico ou catalítico (Cracking ou Pirólise): o termo 
“craqueamento” vem do inglês to crack, que significa “quebrar”. E é 
exatamente isso que é feito nesse processo, ocorre a quebra de 
moléculas longas de hidrocarbonetos de elevada massa molar em 
outras de cadeia menor e massa molar mais baixa. É um processo 
importantíssimo que permite que a partir de um único composto se 
obtenham vários compostos de moléculas menores, que são usados para 
várias finalidades. 
O craqueamento pode ser térmico ou catalítico. O térmico é feito submetendo-se o 
petróleo a altas temperaturas e a elevadas pressões. Já o catalítico não necessita disso, 
mas apenas da presença de catalisadores (e é feito na ausência de oxigênio). 
Essa etapa é feita para aumentar o aproveitamento e rendimento do petróleo e conseguir 
suprir as demandas mundiais cada vez maiores de petróleo e seus derivados. Por 
exemplo, se a demanda por gasolina aumentar, uma refinaria pode transformar 
óleo diesel ou querosene em gasolina. 
4. Reforma Catalítica (Reforming): nesse processo se reformulam ou 
reestruturam as moléculas dos derivados do petróleo, podendo 
transformar hidrocarbonetos de cadeia normal em cadeia ramificada, pela 
isomerização, ou pode-se também transformar hidrocarbonetos de cadeia 
normal em hidrocarbonetos de cadeia cíclica ou aromáticos. 
Esse processo é importante, pois permite melhorar a qualidade da gasolina, sendo que 
quanto mais ramificações e cadeia cíclicas e aromáticas o hidrocarbonetos tiver, melhor 
será o desempenho da gasolina nos motores dos automóveis. 
 
 
 
26 
O que se obtém a partir do petróleo 
Existe muitos tipos de derivados que surgem do petróleo mais os mais conhecidos 
pelas pessoas são: 
Gás natural: o metano (CH4) é o principal componente da 1ª fração de destilados 
(compostos com ponto de ebulição menor que 40°C). Nesta mesma faixa de temperatura 
é possível ainda obter o gás GLP (gás de cozinha) cujos componentes são: Propano (C3H8) 
e butano (C4H10). 
Gasolina natural: corresponde à 2ª fração da torre de fracionamento com ponto 
de ebulição abaixo de 200°C. É composta dos hidrocarbonetos com cinco a dez átomos 
de carbono, ou seja, pentano (C5H12) a dodecano (C12H26). 
Querosene: é obtido na 3ª fração, composto por hidrocarbonetos de 12 a 16 
átomos de carbono, cujo ponto de ebulição está entre 150 e 275 graus Celsius. Outra 
aplicação deste destilado, é como combustível de aviões. 
Diesel: os hidrocarbonetos com 12 a 20 átomos de carbonos compõem essa fração. 
Estes, entram em ebulição na faixa de 250-400 °C. O diesel é usado para abastecer ônibus, 
caminhões e veículos pesados em geral. 
Parafinas e óleos lubrificantes: a fração correspondente à faixa de temperatura 
de 350-550 °C, e é destinada à produção de produtos para manutenção de carros, como 
por exemplo, óleos e graxas para lubrificação. A parafina por sua vez, é usada na 
composição de velas. Estes hidrocarbonetos comportam de 20 a 36 átomos de carbono. 
Asfalto e piche: os compostos de carbono que possuem temperatura de ebulição 
acima de 550 °C encontram-se no estado sólido. Esta fração é destinada à produção de 
asfalto e piche. 
 
 Ficha de Informação de Produto Químico 
 
 IDENTIFICAÇÃO 
Número 
ONU 
Nome do produto Rótulo de risco 
 
 
27 
1267 PETRÓLEONúmero de risco 
 * 
Classe / Subclasse 
 3 
Sinônimos 
 ÓLEO CRU; PETRÓLEO CRU 
Aparência 
 LÍQUIDO OLEOSO; ESCURO; ODOR PICANTE; FLUTUA NA ÁGUA; PRODUZ VAPOR 
INFLAMÁVEL. 
Fórmula molecular 
 NÃO PERTINENTE 
Família química 
 HIDROCARBONETO (MISTURA) 
Fabricantes 
Para informações atualizadas recomenda-se a consulta às seguintes instituições ou referências: 
ABIQUIM - Associação Brasileira da Indústria Química: Fone 0800-118270 
ANDEF - Associação Nacional de Defesa Vegetal: Fone (11) 3081-5033 
Revista Química e Derivados - Guia geral de produtos químicos, Editora QD: Fone (11) 3826-6899 
Programa Agrofit - Ministério da Agricultura 
 MEDIDAS DE SEGURANÇA Help 
Medidas preventivas imediatas 
 MANTER AS PESSOAS AFASTADAS. EVITAR CONTATO COM O LÍQUIDO. CHAMAR OS 
BOMBEIROS. PARAR O VAZAMENTO SE POSSÍVEL. ISOLAR E REMOVER O MATERIAL 
DERRAMADO. 
Equipamentos de Proteção Individual (EPI) 
 USAR LUVAS, BOTAS E ROUPAS DE PROTEÇÃO E MÁSCARA FACIAL PANORAMA, COM 
FILTRO CONTRA VAPORES ORGÂNICOS. 
 RISCOS AO FOGO Help 
Ações a serem tomadas quando o produto entra em combustão 
 COMBUSTÍVEL. EXTINGUIR COM PÓ QUÍMICO SECO, ESPUMA OU DIÓXIDO DE CARBONO. 
ESFRIAR OS RECIPIENTES EXPOSTOS, COM ÁGUA. 
Comportamento do produto no fogo 
 NÃO PERTINENTE. 
Produtos perigosos da reação de combustão 
 NÃO PERTINENTE. 
Agentes de extinção que não podem ser usados 
 A ÁGUA PODE SER INEFICAZ. 
Limites de inflamabilidade no ar 
Limite Superior: DADO NÃO DISPONÍVEL 
Limite Inferior: DADO NÃO DISPONÍVEL 
Ponto de fulgor 
 -6,7 °C A 32 °C (V. FECHADO) 
Temperatura de ignição 
 DADO NÃO DISPONÍVEL 
Taxa de queima 
 4 mm/min 
Taxa de evaporação (éter=1) 
 DADO NÃO DISPONÍVEL 
NFPA (National Fire Protection Association) 
Perigo de Saúde (Azul): 1 
 
 
28 
Inflamabilidade (Vermelho): 3 
Reatividade (Amarelo): 0 
 
 PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS E AMBIENTAIS Help 
Peso molecular 
 NÃO PERTINENTE 
Ponto de ebulição (°C) 
 32 - >400 
Ponto de fusão (°C) 
 NÃO PERTINENTE 
Temperatura crítica (°C) 
 NÃO PERTINENTE 
Pressão crítica (atm.) 
 NÃO PERTINENTE 
Densidade relativa do vapor 
 NÃO PERTINENTE 
Densidade relativa do líquido (ou 
sólido) 
 0,70 - 0,98 A 15 °C (LIQ) 
Pressão de vapor 
 2,17 mmHg A 21,1 °C 
Calor latente de vaporização 
(cal/g) 
 76 – 86 
Calor de combustão (cal/g) 
 -10.140 
Viscosidade (cP) 
 DADO NÃO DISPONÍVEL 
 
Solubilidade na água 
 INSOLÚVEL 
pH 
 NÃO PERT. 
 
Reatividade química com água 
 NÃO REAGE. 
Reatividade química com materiais comuns 
 NÃO REAGE. 
Polimerização 
 NÃO OCORRE. 
Reatividade química com outros materiais 
 DADO NÃO DISPONÍVEL. 
Degradabilidade 
 DADO NÃO DISPONÍVEL. 
Potencial de concentração na cadeia alimentar 
 NENHUM. 
Demanda bioquímica de oxigênio (DBO) 
 DADO NÃO DISPONÍVEL. 
Neutralização e disposição final 
 DADO NÃO DISPONÍVEL. 
 INFORMAÇÕES ECOTOXICOLÓGICAS Help 
Toxicidade - limites e padrões 
L.P.O.: DADO NÃO DISPONÍVEL 
P.P.: (OBS.1) 
IDLH: DADO NÃO DISPONÍVEL 
LT: Brasil - Valor Médio 48h: DADO NÃO DISPONÍVEL 
LT: Brasil - Valor Teto: DADO NÃO DISPONÍVEL 
LT: EUA - TWA: NÃO ESTABELECIDO 
LT: EUA - STEL: NÃO ESTABELECIDO 
Toxicidade ao homem e animais superiores (vertebrados) 
M.D.T.: DADO NÃO DISPONÍVEL 
M.C.T.: DADO NÃO DISPONÍVEL 
Toxicidade: Espécie: RATO 
Toxicidade: Espécie: CAMUNDONGO 
Toxicidade: Espécie: OUTROS 
Toxicidade aos organismos aquáticos: PEIXES: Espécie 
 (OBS.1) 
Toxicidade aos organismos aquáticos: CRUSTÁCEOS: Espécie 
 
Toxicidade aos organismos aquáticos: ALGAS: Espécie 
 
 
 
29 
Toxicidade a outros organismos: BACTÉRIAS 
 
Toxicidade a outros organismos: MUTAGENICIDADE 
 SALMONELLA TYPHIMURIUM: "mma" = 1 mg/PLACA 
Toxicidade a outros organismos: OUTROS 
 
Informações sobre intoxicação humana 
Tipo de contato 
 VAPOR 
Síndrome tóxica 
 NÃO É IRRITANTE PARA OS 
OLHOS, NARIZ E 
GARGANTA. 
Tratamento 
 
Tipo de contato 
 LÍQUIDO 
Síndrome tóxica 
 IRRITANTE PARA A PELE. 
IRRITANTE PARA OS OLHOS. 
Tratamento 
 REMOVER ROUPAS E 
SAPATOS CONTAMINADOS E 
ENXAGUAR COM MUITA 
ÁGUA. MANTER AS 
PÁLPEBRAS ABERTAS E 
ENXAGUAR COM MUITA 
ÁGUA. 
 DADOS GERAIS Help 
Temperatura e armazenamento 
 AMBIENTE. 
Ventilação para transporte 
 ABERTA. 
Estabilidade durante o transporte 
 ESTÁVEL. 
Usos 
 DADO NÃO DISPONÍVEL. 
Grau de pureza 
 GRANDE VARIEDADE, DEPENDENDO DO CAMPO ONDE É PRODUZIDO. 
Radioatividade 
 NÃO TEM. 
Método de coleta 
 PARA BTEX: MÉTODO 5. PARA PAH (BENZO(A)PIRENO: MÉTODO 12. 
Código NAS (National Academy of Sciences) 
 
FOGO 
Fogo: 
SAÚDE 
Vapor Irritante: 0 
Líquido/Sólido Irritante: 1 
Venenos: 1 
POLUIÇÃO DAS ÁGUAS 
Toxicidade humana: 1 
Toxicidade aquática: 2 
Efeito estético: 4 
REATIVIDADE 
Outros Produtos Químicos: 0 
Água: 0 
Auto reação: 0 
 OBSERVAÇÕES Help 
 1) 5 ug/L (BENZENO); 0,17 mg/L (TOLUENO); 0,3 mg/L (XILENO); 0,7 ug/L (BENZO(A)PIRENO) 2) 
CÓDIGO "NAS": CATEGORIA CLASSIFICAÇÃO FOGO (1-3) TAXA DE TOXICIDADE AOS 
ORGANISMOS AQUÁTICOS: TLm (96 h) = ACIMA DE 1000 ppm POTENCIAL DE IONIZAÇÃO (PI) 
= DADO NÃO DISPONÍVEL NÚMERO DE RISCO 33 PARA EMBALAGENS II NÚMERO DE RISCO 
30 PARA EMBALAGENS II 
Figura 9 Ficha de Informação de Produto Químico 
 
 
30 
Conclusão 
Depois de várias pesquisas em várias fontes viável para arrecadamento de 
informações sobre o mesmo tema, chegamos à conclusão, sendo o petróleo um 
recurso natural, abundante na natureza e não renovável o Petróleo é uma mistura 
complexa de hidrocarbonetos que, associada a pequenas quantidades de nitrogênio, 
enxofre e oxigênio, se encontra sob forma gasosa, líquida e sólida. 
E de conhecimento que podemos encontrar cerca de 300 derivados de petróleo e 
que podemos encontrar nos estres estados físicos de agregação (sólido, liquido e 
gasosos) 
 Todos os tipos de petróleo contem efetivamente os mesmos hidrocarbonetos 
porem com diferentes quantidades, a diferencias em suas propriedades físicas são 
explicadas pela quantidade relativa de cada serie e de cada componente individual como 
propriedade física. 
 
 
 
 
31 
Bibliografia 
 
ASTM D 7094, ASTM D3828 – Ponto de fulgor em pequenos volumes 
ABNT NBR 14598, de 12/2012 – Produtos de petróleo – Determinação do ponto 
de fulgor pelo aparelho de vaso fechado Pensky-Martens 
http://www.mundoeducacao.com.br/quimica/extracao-petroleo.htm 
http://www.soq.com.br/conteudos/em/propriedadescoligativas/p6.php 
RUSSELL, John B.; Química Geral vol.1, São Paulo: Pearson Education do Brasil, 
Makron Books, 1994. 
PETROBRÁS. Refino, Revista da Petrobrás, ano II, n. 16, p. 14-15, 1995. 
PETROBRÁS. Perfuração, o petróleo e a Petrobrás em perguntas e respostas. Rio 
de Janeiro: Serviço de Comunicação Institucional, 1997. p. 7. 
PETROBRÁS. Disponível na Internet. http://www.petrobrás.gov.br. 14, abr., 
1999.