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Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo – aula 1 1 Classificação do petróleo Outras aplicações do petróleo além de servir como combustível 1 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 2 Objetivo: conhecer os tipos de composições do petróleo . Tópicos Conceito de Petróleo; Para que serve? Diferença entre gás e petróleo; Composição do petróleo; Classificação dos HD de acordo com sua estrutura; Composição química de petróleo típico; Classificação do petróleo de acordo c/sua composição química; Classificação do petróleo de acordo c/seu teor de enxofre; Classificação do petróleo de acordo c/ o grau API; Referências: Corrêa, Oton Luiz Silva. Petróleo: noções sobre exploração, perfuração, produção e microbiologia. Rio de Janeiro: Interciências, 2003. 2 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 3 1 Conceito de Petróleo ou óleo Todo e qualquer hidrocarboneto líquido em seu estado natural, a exemplo do óleo cru e condensado, segundo a ANP. Segundo (CORREIA, 2003) petróleo é definido como uma mistura complexa de hidrocarbonetos sólidos, líquidos e gasosos. O petróleo é formado por C e H, com cadeias de 1 C até mais de 38 Carbonos. A origem da palavra é: Petróleo = petra + oleum. 3 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 4 2 Para que serve 4 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 5 3 Diferença entre gás e petróleo Um reservatório de gás é ao ser perfurado por um poço, produz predominantemente de C1 até C4. Exemplos: campos de Merluza e Mexilhão na BS (bacia de Santos). O gás que é produzido dos poços junto com o petróleo, chama-se de gás associado, ou seja, o gás associado sai de dentro do petróleo quando a pressão é reduzida. E isso ocorre quando o petróleo se aproxima da superfície, pois a pressão diminui. Quando o petróleo não possui mais gás ele é também chamado de óleo morto. 5 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 6 4 Composição do petróleo Composição típica em percentual de peso. A alta % de “H” + “C” é o que define o nome de hidrocarboneto. 6 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 7 5 Classificação dos Hidrocarbonetos: De acordo com a sua estrutura: 5.1 Parafinas normais 7 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 8 5.1 Parafinas normais Hidrocarbonetos Saturados Os HC normais têm a fórmula molecular CnH2nᵻ2, sendo “n” o número de carbonos. Prefixo = número de carbonos. Intermediário “AN” e sufixo de todos os HC = “O” Prefixos: 1=met, 2=et, 3=prop, 4=but, 5=pent, 6=hex, 7=hept, 8=oct, 9=non, 10=dec . c/3 carbonos =C3H(2*3+3) = C3H8 = temos =>prop+an+o Decano => C10H(2*10+2) = C10H22 HC normais tem pequena reatividade por serem comparativamente inertes. 8 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 9 5.1 Parafinas normais Hidrocarbonetos Saturados Exemplos de fórmula estrutural Note que a partir do pentano o prefixo representa o número de carbonos. Exercício n°1: escrever a fórmula molecular do heptano e do octano: 9 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 10 5.2 Parafinas ramificadas São HC saturados. São alcanos que apresentam ramificações em um ou mais átomos de carbono. Conhecidos por Isoparafinas, isoalcanos ou parafinas ramificadas. Possuem a mesma fórmula molecular CnH2nᵻ2 dos alcanos normais. C5h(2*5+2) = C5H12 C10H(2*10+2) = C10H22 C10H22 10 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 11 5.2 Parafinas ramificadas Exemplos: estruturais de parafinas ramificadas. C15H32 C16H34 C17H36 11 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 12 5.3 Parafinas cíclicas – Naftênicos São hidrocarbonetos saturados compostos de cadeias carbônicas cíclicas ou fechadas; Fórmula molecular geral : CnH2n São conhecidos por ciclo-parafinas ou hidrocarbonetos naftênicos. 12 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 13 5.4 Oleofinas: Hidrocarbonetos insaturados Os hidrocarbonetos saturados tem sufixo AN+O. Os insaturados c/dupla ligação recebem o sufixo EN+O. Quando ocorre a tripla ligação o sufixo é IN+O. Os alcenos são os mais comuns e possuem a fórmula CnH₂n. Os Etinos tem a fórmula CnHn. Exemplos: Eteno 13 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 14 5.5 Aromáticos Hidrocarbonetos aromáticos são constituídos por ligações duplas e simples que se alternam em anéis de 6 átomos, sendo o composto mais simples o benzeno. Tem considerável estabilidade e odor. Assim, os compostos com anel benzênico são conhecidos como hidrocarbonetos aromáticos. 14 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 15 5.6 Não hidrocarbonetos Se contidos no petróleo são considerados impurezas, tais como: enxofre, nitrogênio, oxigênio e outros metais. Compostos Sulfurados: o enxofre (S), causa prejuízos: dificulta a separação d’água do petróleo, aumenta a corrosividade dos derivados, produz SO2 ou SO₃ por combustão (gases poluentes) 15 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 16 5.6 Não hidrocarbonetos Compostos nitrogenados O elemento nitrogênio (N), causa prejuízo, por aumentar a capacidade do petróleo reter água em emulsões. Torna instável os produtos finais do refino. Contamina os catalisadores no refino, propicia a formação de gomas nos fundos de tanquesde gasolina e altera a cor dos produtos finais. Compostos oxigenados Elemento químico oxigênio (O). Prejuízo: acidez, corrosividade, formação de gomas em produtos acabados e odor (fenóis). 16 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 17 5.6 Não hidrocarbonetos Resinas e asfaltenos Asfaltenos ficam dispersos no petróleo, são sólidos e escuros. As resinas são solúveis, pesadas ou pastosas. Prejuízo: dificultam o escoamento e podem causar entupimento de poros no reservatório (dano). Compostos metálicos (ferro, zinco, cobre, chumbo, cobalto, arsênico, cromo, sódio, mas principalmente níquel e vanádio). Prejuízos : contaminação dos catalisadores. A presença de sódio reduz o ponto de fusão os tijolos refratários do forno na refinaria e o vanádio nos gases de combustão atacam os tubos de exaustão e chaminés. 17 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 18 6 Composição química de petróleo típico Hidrocarbonetos insaturados são menos comuns. Constituintes % Parafinas normais (n-parafinas) 14% Parafinas ramificadas 16% Parafinas cíclicas (Naftênico) 30% Aromático 30% Resinas e asfaltenos 10% 18 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 19 7 Classificação do petróleo de acordo c/sua comp. química 19 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 20 7.1 Aplicação de acordo sua composição química 20 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 21 8 Classificação do petróleo de acordo com o teor de enxofre Teor de enxofre nomeado >2,5% de S Petróleo azedo De 2,5 % até 0,5% de S Petróleo semi-azedo < 0,5% de S Petróleo doce 21 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 22 9 Classificação do petróleo de acordo c/o grau API O grau API (American Petroleum Institute), é uma forma de expressar a densidade do petróleo na condição de 60 °F. As refinarias brasileiras foram construídas para processar óleo leve, pois o Brasil era importador. Após descobrimos óleo pesado, vende-se uma parte e importa-se óleo leve para misturar. 22 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 23 9 Classificação do petróleo de acordo c/o grau API O Brent é o petróleo de referência em preço mundial Teor de enxofre é alto em óleos de baixa graduação API 23 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 24 Anexo (extra) A escala para medir a qualidade da gasolina, que é denominada de índice de octanagem. Entre os hidrocarbonetos que compõem a gasolina, o que possui melhor índice de octanagem ou melhor resistência à compressão é o isoctano (2,2,4-trimetilpentano). Esse tem o valor 100 de octanagem ou 100 octanas. O heptano é o componente da gasolina menos resistente à compressão, atribuiu-se o valor de zero octanas. O antidetonante mais usado pela Petrobras é o metil-t-butil-éter (MTBE), que é adicionado em até 7% em volume. Todos os tipos de gasolina devem receber adição de etanol anidro com um porcentual de 25%. A margem de erro é de 1% para mais ou para menos. Isso é feito porque o etanol evapora mais facilmente e funciona como um antidetonante, aumentando o índice de octanagem da gasolina. 24 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 25 Anexo (extra) Gasolina A: é a produzida nas refinarias e não possui etanol. Sua densidade, em geral, varia de 700 a 770 g/L; Gasolina C: é a comercializada nos postos e recebeu adição de etanol pelas distribuidoras. Sua densidade, em geral, varia de 718 a 775 g/L. A classificação da gasolina brasileira, segundo a ANP, é feita da seguinte forma: 1- Gasolina Comum: Possui coloração amarelada, índice de octanagem igual a 87, não possui nenhum aditivo e seu teor de enxofre máximo é de 50 ppm. 2- Gasolina Aditivada: mesmo índice de octangem e mesmo teor de enxofre, mas possui aditivos detergentes e dispersantes que promovem a limpeza do sistema de combustível e dos bicos injetores. 3- Gasolina Premium: igual a aditivada, mas seu índice de octanagem é maior, sendo igual a 91. 4- Gasolina Podium: ela apresenta maior desempenho porque possui índice de octanagem igual a 95. Essa é a gasolina mais estável. . 25 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 26 Estudo dirigido n°1: Qual é a diferença entre gás e petróleo? O que são hidrocarbonetos parafínicos, parafínicos ramificados, parafínicos cíclicos, hidrocarbonetos insaturados e aromáticos? O que é grau API? O grau API 15, 25 e 34 o que eles significam? grau API e o teor de enxofre tem alguma relação? O grau API, é informado quando ocorre uma descoberta de petróleo. Por que? O que é óleo morto? Parafina normal é ótima para se obter a gasolina? Se a densidade do petróleo for igual a da água ( =1) qual será o Grau API? Indique o nome dos compostos na página seguinte 26 Hidráulica de poço Essas informações são proveniente de resumo de livros e não podem ser divulgadas, sem a autorização dos autores dos livros (dispositivo legal). Classificação do Petróleo 27 Estudo dirigido n°1: 27 (C5) 2-metil-butano (C5) 2-metil-butano (C10) 2,6- dimetil-octano (C10) 2,6- dimetil-octano (C10) 2-metil-3-etil-heptano (C10) 2-metil-3-etil-heptano (C15) 2,6,10-trimetil-dodecano (C15) 2,6,10-trimetil-dodecano (C16) 2,6,10-trimetil-tridecano (C16) 2,6,10-trimetil-tridecano (C17) 2,6,10- trimetil-tetradecano (C17) 2,6,10- trimetil-tetradecano 5 , 131 5 , 141 - = r API