Aula 1 Classificação do petróleo (25)

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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
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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 2 
Objetivo: conhecer os tipos de composições do petróleo 
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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. 
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Hidráulica de poço
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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.
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2 Para que serve
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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. 
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4 Composição do petróleo
 Composição típica em percentual de peso. A alta % de “H” + “C” é o que define o nome de hidrocarboneto. 
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5 Classificação dos Hidrocarbonetos:
De acordo com a sua estrutura:
5.1 Parafinas normais
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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.
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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: 
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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
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5.2 Parafinas ramificadas
Exemplos: estruturais de parafinas ramificadas. 
	 C15H32
	C16H34
	C17H36
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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.
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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
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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.
 
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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)
 
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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).
 
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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. 
 
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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%
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7 Classificação do petróleo de acordo c/sua comp. química
 
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7.1 Aplicação de acordo sua composição química
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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
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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.
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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 
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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.
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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.
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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 
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Hidráulica de poço
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Classificação do Petróleo 27 
Estudo dirigido n°1:
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(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
 
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