Constituição e Composição do petróleo e do GN_A3Un1_2019.1_alunos

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Mossoró
Maio de 2019
Professor: Ricardo Henrique Rocha de Carvalho
Universidade Federal Rural do Semi-Árido
Departamento de Engenharias e Tecnologia
Centro de Engenharias
Disciplina: Introdução à Engenharia de Petróleo
Constituição e composição do Petróleo e do 
Gás Natural
“Do latim petra (pedra) e oleum (óleo), o petróleo é definido
como uma mistura de hidrocarbonetos que se apresentam na
natureza em estado sólido, líquido ou gasoso, dependendo das
condições de pressão e temperatura em que são encontrados”.
Definição de Petróleo
“Todo e qualquer hidrocarboneto líquido em seu estado
natural, a exemplo do óleo cru e condensado”.
Definição de Petróleo
Lei 9.478/97 Lei do Petróleo
Lei 11.909/09 – Lei do Gás Natural
“Todo hidrocarboneto que permaneça em estado gasoso nas
condições atmosféricas normais, extraído diretamente a partir de
reservatórios petrolíferos ou gaseíferos, incluindo gases úmidos,
secos, residuais e gases raros”.
Definições de Gás Natural
 “É a porção do petróleo que existe na fase gasosa ou em solução
no óleo, nas condições de reservatório, e que permanece no
estado gasoso nas condições atmosféricas de pressão e
temperatura”.
 “É a mistura de hidrocarbonetos que existe na fase gasosa ou em
solução no óleo, nas condições de reservatório, e que permanece
no estado gasoso nas condições atmosféricas de pressão e
temperatura.
Definições de Gás Natural
História do petróleo no mundo
• O petróleo foi um dos primeiros recursos naturais que nossos
antepassados aprenderam a usar, sua participação remota a tempos
bíblicos;
• Sua utilização mais intensa se deu, realmente, em torno de 1847,
quando um comerciante de Pittsburgh, na Pensilvânia, EUA, começou a
engarrafar e vender petróleo de vazamentos naturais;
• Em 1852, descobriu-se que o aquecimento e a destilação do petróleo
produzia querosene;
• Em 1859, nos Estados Unidos da América, foi perfurado o primeiro poço
pelo Coronel Edwin Drake, fornecendo 19 barris diários;
• O petróleo foi rapidamente descoberto em outros locais dos EUA, como
West Virginia (1860), Colorado (1862), Texas (1866) e Califórnia (1875).
História do petróleo no Brasil
• Em Lobato (Bahia), 21 de Janeiro de 1939, foi descoberto petróleo
no Brasil pela primeira vez;
• Até o final de 1939, tinham sido perfurados aproximadamente 80
poços. O primeiro campo comercial, entretanto foi descoberto
somente em 1941, em Candeias, BA;
• Em 1953, o Brasil inaugura nova fase petrolífera, em que recursos
mais poderosos e capazes vão dar solução a seu problema de
abastecimento nacional. Instituiu-se o monopólio estatal da
pesquisa, da exploração, do refino do petróleo de poço, do xisto e
do gás natural;
• Criação da PETROBRAS.
História do Petróleo na Bacia Potiguar
Bacia Potiguar – Seção Geológica
História do Petróleo na Bacia Potiguar
História do Petróleo na Bacia Potiguar
UN-RNCE – Unidade de Negócio do RN e Ceará
História do Petróleo na Bacia Potiguar
 1956 – Início da exploração em terra;
 1971 - Início na exploração no mar;
 1973 – Primeira descoberta no mar (Campo de Ubarana);
 1979 - Primeira descoberta em terra (Mossoró);
 1985 – Descoberta do Campo de Canto do Amaro
Bacia Potiguar – Histórico de Exploração
São compostos orgânicos constituídos por átomos de carbono
e hidrogênio.
Constituintes do Petróleo e do Gás 
Natural
 Hidrocarbonetos
 Alcanos Lineares (Parafinas)
 Alcanos Cíclicos (Naftênicos)
 Olefinas
 Aromáticos
- Petróleo: 60 átomos de carbono;
- Gás Natural: 1 a 12 átomos de
carbono.
 Não-Hidrocarbonetos
 Gases inorgânicos, metais, etc.
Se caracteriza pelo fato dos átomos de carbono se
organizarem em cadeia utilizando apenas ligações simples.
Constituintes do Petróleo e do Gás 
Natural: Hidrocarbonetos
Alcanos (Parafínicos)
 Cadeias lineares
 Ramificada
- Metano
- Etano
- Propano
- Butano
- Pentano
- Hexano
- Heptano
- Octano
Constituintes do Petróleo e do Gás 
Natural: Hidrocarbonetos
Alcanos (Parafínicos)
Metano Etano Propano
Hidrocarbonetos normais
C
2
H
6
Constituintes do Petróleo e do Gás 
Natural: Hidrocarbonetos
Alcanos (Parafínicos)
Isômeros de hidrocarbonetos
C
5
H
12
(metilbutano)
 Estáveis;
 Quimicamente inertes;
 Liberam muita energia na
queima;
 Excelentes combustíveis;
 C1-C4 são gasosos (CNTP);
 C5-C17 são líquidos;
 C18+ são pastosos ou semi-
sólidos
Os átomos de carbono podem se ligar em cadeias fechadas
em forma de anéis de três ou mais átomos.
Constituintes do Petróleo e do Gás 
Natural: Hidrocarbonetos
Cicloalcanos (Naftênicos)
 Petróleo – C5 e C6;
 Gás Natural – C3 e C4;
 Naftênicos são saturados e
estáveis
C
3
H
6
(ciclopropano)
C
4
H
8
(ciclobutano)
C
5
H
10
(ciclopentano)
C
6
H
12
(ciclohexano)
Constituintes do Petróleo e do Gás 
Natural: Hidrocarbonetos
Alcenos (Olefinas)
 Produzidos a partir do etano;
 Matéria prima petroquímica;
 Instável;
 Pequena quantidade na natureza.
C
2
H
4
(eteno ou etileno)
C
3
H
6
(propeno ou propileno)
C
4
H
8
(buteno)
C
4
H
6
(butadieno)
Esses hidrocarbonetos tem como base o benzeno, composto
de seis átomos de carbono ligados entre si por valências simples e
duplas , formando um anel aromático ou anel benzênico.
Constituintes do Petróleo e do Gás 
Natural: Hidrocarbonetos
Aromáticos
C
6
H
6
benzeno
C
7
H
8
tolueno
São caracterizados pelo forte e desagradável odor. Os
compostos sulfurados mais comumente encontrados no petróleo são:
Constituintes do Petróleo e do Gás 
Natural: Hidrocarbonetos
Compostos de enxofre
 Tiol-alcanos (mercaptans): R-SH
 Tio-alcanos (sulfetos): R-S-R
 Ditio-alcanos (dissulfetos): R-S-S-R
 H
2
S – Gás Sulfídrico
Encontrados em teores muito baixo: O
mais comum é a piridina.
Constituintes do Petróleo e do Gás 
Natural: Hidrocarbonetos
- Compostos de nitrogênio:
- Compostos oxigenados:
- Compostos organometálicos
Piridina
Fenol Cetonas Éter
Classificação do Petróleo -
Constituintes
Constituintes: Petróleo e gás 
natural
- Hidrocarbonetos que podem ser encontrados na fase gasosa
Composição do Petróleo
Composição do Gás Natural
Classificação do Petróleo
Dependendo de sua densidade (gravity), os óleos são
classificados pelo American Petroleum Institute – API – em
vários graus (specific gravity), sendo que os com maior
graduação são os melhores, ou seja, são petróleos mais leves.
Como exemplo, um óleo de 17º API é muito pesado e um de 30º
API é mais leve.
Classificação do Petróleo
Grau API (°API)
Algumas propriedades físicas gerais são utilizadas para a identificação
dos petróleos, como densidade relativa e viscosidade. Na
comercialização, o ponto predominante e altamente explorado é aquele que
se refere ao teor de elementos leves, ou seja, que produzem derivados
mais rentáveis comercialmente;
O American Petroleum Institute - API resolveu classificar os petróleos de
uma maneira que não deixasse dúvidas quanto ao teor de elementos leves,
e para tal adotou o grau API. Quanto maior o grau API do óleo, menor é a
sua densidade relativa, o que equivale a dizer que o óleo é mais leve,
portanto mais rico em voláteis (partes leves), ou seja, tem maior valor
comercial.
Classificação do Petróleo
Grau API (°API)
 As equações abaixo relacionam o ºAPI com a densidade do óleo:
 A densidade do óleo do está definida nas condições padrão dos
Estados Unidos da América (14,7 psia e 60 ºF).
141,5
º 131,5
o
API
d
 
141,5
131,5 º
od
API


Classificação do Petróleo
Grau API (°API)
Alguns órgãos sugerem uma classificação baseada no ºAPI:
Para o Governo do Canadá, óleo pesado → ºAPI < 27,5;
 Para a ANP, óleo pesado → ºAPI < 22;
óleo extra-pesado → ºAPI < 10;
 Para a PETROBRAS offshore, óleo pesado → ºAPI < 19 e μres > 10 cP;
óleo extra pesado → ºAPI < 14 e μres > 100 cP;
onshore, óleo pesado → ºAPI < 18 e μres > 500cP.
Classificação do Petróleo
Grau API (°API)
Fonte: Sousa Junior,(2008)
Constituintes: Petróleo e gás 
natural
Ex: (ANP, Especialista em Regulação Engenharias I)
Utilização dos derivados de hidrocarbonetos
 Metano
- Combustível
- Metanol
- Ureia: Fertilizante
nitrogenado
- Gás carbônico
- Amônia
 Etano
- Etileno e poliepileno
- Petroquímica
- Plásticos
 Propano
- Combustível residencial e industrial
- GLP, refrigeração;
- Propeno e polipropileno
 Butano
- GLP
- Plásticos
 Pentano
 Hexano
 Heptano
 Octano
- Nafta: Insumo para produção de
diversos polímeros e também
utilizada como óleo de absorção
em processo de absorção
refrigerada em UPGN´s.
- Gasolina natural
(CO + H
2
)
Utilização dos derivados de hidrocarbonetos
http://www.mundodaquimica.com.br/2012/11/polietileno-plastico-2/
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http%3A%2F%2Fwww.brasilescola.com%2Fgeografia%2Fnaftacombustivel.htm&ei=LrgYVfHrO8GDNr2zhLgF&bvm=bv.89381419,d.eXY&psig=AFQjCNE7QlnrD8qjsxayKdezI2vLBFRIQA&ust=1427768751592265
 Gás natural processado (mistura
gasosa rica em metano)
 Etano petroquímico
 GLP
 Gasolina (C5+)
 QAV
 Diesel
 Lubrificantes
Produtos especificados produzidos a partir do 
refino do petróleo e do gás natural
Utilização dos derivados de hidrocarbonetos
Outros produtos derivados de hidrocarbonetos 
do gás natural e petróleo
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http%3A%2F%2Fkid-bentinho.blogspot.com.br%2F2012%2F12%2F10-coisas-que-voce-usa-todos-os-dias.html&ei=yM0YVbupKIHnggTXs4DwDg&bvm=bv.89381419,d.eXY&psig=AFQjCNEd6tD0yS38hK1QckOOInqXpV7u-A&ust=1427775233302388
http://2.bp.blogspot.com/-u2egzHplgx4/VHvqIdu9bdI/AAAAAAAAJWQ/-kCIMuj5IY4/s1600/Asfalto.jpg