AULA-8

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Objetivos do Refino
– Produção de combustíveis e matérias-primas
petroquímicas; (maior demanda)
– Produção de lubrificantes básicos e parafinas
(maior valor agregado)
PROCESSOS DE REFINO
1- SEPARAÇÃO (métodos físicos de extração e destilação)
 Destilação atmosférica
 Destilação a vácuo
 Extração de aromáticos
 Desasfaltação a solventes e, etc.
2- CONVERSÃO
 Craqueamentos catalítico e térmico
Reforma catalítica
 Isomerização catalítica
 Alquilação catalítica e, etc.
3- TRATAMENTO
 Dessalgação
 Tratamento DEA/MEA e , etc
4- PROCESSOS AUXILIARES
 Geração de hidrogênio, recuperação de enxofre
Separação
Processos de natureza física, e têm por objetivo desdobrar o
petróleo em suas frações básicas, ou processar uma fração, no sentido
de retirar dela um grupo específico de substâncias.
A- Destilação
B- Desaromatização a furfural
Extração de substâncias aromáticas polinucleares de altas massas
molares, utilizando-se como solvente o furfural, do corte dos
lubrificantes.
Por que?
Um óleo lubrificante pode trabalhar em condições de alta e baixa
temperatura. Portanto, deve apresentar um comportamento o mais
uniforme possível em relação à viscosidade. E as substâncias
aromáticas são causadores das maiores flutuações de viscosidade.
C- Desasfaltação a solvente (desasfaltação a propano)
Extrai com propano líquido, em alta pressão, um
gasóleo, que seria impossível obter por meio da
destilação.
Subproduto de extração- resíduo asfáltico, que pode
ser enquadrado como asfalto ou como óleo combustível
ultraviscoso.
D- Extração de aromáticos 
Tem objetivo semelhante à Desaromatização a
Furfural, embora carga, solvente, produtos e condições
operacionais sejam bem diferentes.
Possíveis solventes extratores: Tetra-etilenoglicol, N-metil-
pirrolidona associada ao mono-etilenglicol (MEG).
Carga-Nafta proveniente de uma unidade de reforma
catalítica, bastante rica em aromáticos leves, como benzeno,
tolueno e xilenos (BTXs), que possuem um alto valor no
mercado, uma vez que são importantes matérias-primas para
a indústria petroquímica, podendo atingir preços duas a três
vezes superiores à nafta.
2- CONVERSÃO
Processos de natureza química, que visam transformar
uma fração em outra(s), ou alterar profundamente a
constituição molecular de uma dada fração, de forma a
melhorar sua qualidade, agregando-lhe um maior valor a
partir da geração de novos grupos de hidrocarbonetos.
Envolvem:
Quebras de ligações, reagrupamento ou reestruturação
molecular, por ação conjugada de temperatura e pressão
sobre os cortes, utilizando-se , ou não, um catalisador
1- REFORMA CATALÍTICA
A reforma catalítica tem por objetivo principal transformar uma
nafta de destilação direta, rica em hidrocarbonetos parafínicos, em
uma outra, rica em hidrocarbonetos aromáticos
A reforma gera, a partir da NAFTA obtida da destilação, uma corrente com alto teor
de aromáticos que possuem um alto poder antidetonante (com alto teor de
octanas).
A reforma catalítica utiliza um catalisador (platina, mistura platina-rênio)
para transformar nafta de baixa massa molar em compostos aromáticos, usados na
fabricação de produtos químicos com maior valor comercial e para misturar
na gasolina (por questões ambientais está prática vem sendo abolida).
 Um subproduto importante dessa reação é o gás hidrogênio, usado para o
hidrocraqueamento de alcanos ou vendido.
OBS.: A nafta é a principal matéria-prima da cadeia produtiva da petroquímica e 
da indústria de polímeros no Brasil, seguida do gás natural.
Reforma Catalítica
NAFTA
Benzeno
Tolueno
XilenoMistura de alcanos de 5 a 9 C. 
Faixa de ebulição: de 60 a 100°C. 
Reforma catalítica para obtenção do tolueno
- 4 H2
toluenoheptano
- 3H2
catalisador catalisador
polietileno 
tereftalato
(PET)
Desidrociclização de alcanos desidroisomerização
MOTORES DE COMBUSTÃO
Motor- é uma máquina que tem como função transformar algum tipo de
energia em energia mecânica.
Motor de combustão interna- utiliza a energia térmica gerada pela
combustão do combustível para gerar a energia mecânica.
Motores do ciclo Otto Motores do ciclo Diesel
Nomes devidos aos seus descobridores
Motores de combustão interna
Classificação segundo o tipo de combustível
Diesel- deve queimar o mais rápido possível quando injetado no cilindro.
ÍNDICE DE CETANO (hexadecano-C16H34)- mede o retardamento entre a injeção e
a queima (facilidade de auto-ignição), sendo que um retardamento menor merece
um índice mais alto.
OBS.:
Hidrocarbonetos muitos grandes queimam com mais dificuldade, com uma
tendência maior de produzir fuligem, e têm um índice menor de cetano . Por outro
lado, a gasolina, com seus hidrocarbonetos muito pequenos, também tem um
índice baixo de cetano e não é indicada para motores a diesel.
Motores do ciclo Diesel
são aqueles que aspiram ar, que após ser comprimido no interior dos cilindros,
recebe o combustível sob pressão superior àquela em que o ar se encontra.
A combustão ocorre por auto-ignição quando o combustível entra em contato
com o ar aquecido pela pressão elevada.
MOTORES DO CICLO OTTO
São aqueles que aspiram a mistura ar-combustível
preparada antes de ser comprimida no interior dos cilindros.
A combustão da mistura é provocada por centelha
produzida numa vela de ignição. É o caso de todos os motores
a gasolina, álcool e gás.
Nestes motores deve-se evitar a auto-ignição do combustível.
COMO EVITAR A AUTO-IGNIÇÃO?
Pelo uso de :
1- Gasolina de alta octanagem
2- Antidetonantes
A octanagem mede a resistência da gasolina à explosão espontânea
(sem faísca) quando comprimida no cilindro do motor.
O índice de octanagem é obtido comparando-se esta característica da
gasolina com dois hidrocarbonetos específicos presentes na gasolina: o iso-
octano (valor 100) e o heptano (zero).
O QUE SÃO NÚMEROS DE OCTANAS?
Craqueamento (quebra) térmico ou catalítico do 
petróleo
A destilação fracionada não é suficiente para atender a demanda de
combustíveis. Em geral, apenas 15 % do petróleo é convertido
diretamente em gasolina.
A pirólise do petróleo visa a quebra
por aquecimento de moléculas
maiores em moléculas menores,
componentes da gasolina.
Quais as Vantagens do Uso do 
Catalisador?
• Reduzir a energia, T e P.
• Ser seletivo no processo.
• Aumentar o rendimento e a eficiência de 
reação.
Craqueamento catalítico triplica a quantidade de 
gasolina obtida do petróleo
Catalisadores: zeólitas
Aquecimento: + ou – 500 C
Cargas
• A carga para o craqueamento térmico é
normalmente resíduo atmosférico ou gasóleo.
• Não é comum utilizar-se resíduo de vácuo como
carga, devido à baixa taxa de conversão em
produtos comerciais.
A octanagem mede a resistência da gasolina à explosão espontânea
(sem faísca) quando comprimida no cilindro do motor.
O índice de octanagem é obtido comparando-se esta característica da
gasolina com dois hidrocarbonetos específicos presentes na gasolina: o iso-
octano (valor 100) e o heptano (zero).
O QUE SÃO NÚMEROS DE OCTANAS?
Número de Octanas (N.O.) varia inversamente ao número de
Cetanas (NC).
Quanto maior o N.C., menor será o N.O.
Estes números dizem a respeito da qualidade do combustível em
relação a sua resistência sobre a auto-ignição.
Os motores do ciclo Otto, necessitam ter uma elevada
temperatura de auto-ignição para não haver um aumento muito brusco de
pressão, ocorrendo as famosas "batidas de pino“.
Portanto:
Hoje em dia não temos mais o diesel puro, ele é vendido com
um pequena adição de biodiesel.
• O Craqueamento térmico tem a
desvantagem de trabalhar sob pressões
elevadas, em torno de 25 a 70 kgf/cm2.
• Comparado com o craqueamento catalítico,
que ocorre sob pressões baixas(1 a 3
kgf/cm2), é uma grande desvantagem
operacional
O craqueamento térmico fornece um
rendimento maior em coque e gás
combustível, em detrimento da produção
de nafta e GLP, do que o craqueamento
catalítico.
A nafta também apresenta uma alta taxa de
insaturados (olefinas e diolefinas), o que
favorece a formação de gomas.
Craqueamento Catalítico Fluido
• As reações de craqueamento térmico não são
seletivas em produtos nobres tais como nafta e GLP,
o que favorece a formação de coque e gás
combustível no reator.
• Por isto, gradativamente, o craqueamento térmico
vem sendo reduzido e, consequentemente, a
participação do craqueamento catalítico neste
processo vem sendo aumentada.
Isomerização
• Arranjo da estrutura molecular.
• Os isômeros tem grande diferenças nas propriedades físico-químicas:
• - possibilidade de menor conversão de produtos indesejáveis com
propriedades desejáveis,
• Exemplo: n-parafianas em iso-parafinas
• Aumenta o No de Octanas. Qual a finalidade?
• .
Aplicações 
• A principal aplicação:
ISOMERIZAÇÃO = normal-butano  iso-butano
ISOMERIZAÇÃO = pentanos e hexanosisômeros ramificados
• Outras conversões: 
orto-xileno e meta- xileno  para- xileno, usado para manufatura de 
fibras de poliésteres de tecido.