Tratamento Derivados

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Tratamento de Derivados
Alexandre NAVARRO
RLAM OT/AP
Chave: CLVV
Rota: 826-2646
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Tratamento de Derivados
Tem como objetivo reduzir o teor de enxofre e a corrosividade nas frações leves e intermediárias do petróleo, buscando melhoria na qualidade e especificação destes derivados e, principalmente, reduzir o impacto ambiental
Baseiam-se principalmente no tratamento do enxofre, através de diversos processos físicos e químicos
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ADOÇAMENTO
Transformam compostos agressivos do enxofre (S, H2S, RSH) em compostos menos prejudiciais (RSSR, os dissulfetos)
O teor de enxofre total permanece o mesmo
Os mais aplicados são o tratamento “Doctor” e “Bender”
Tratamento de Derivados
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DESSULFURIZAÇÃO
Retiram dos derivados compostos agressivos de enxofre (H2S, RSH)
O teor de enxofre total é reduzido
Exemplos: “Lavagem cáustica com NaOH”, “MEROX”, “Absorção com DEA” e “Dessulfurização catalítica”
Tratamento de Derivados
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Esquema Básico – Tratamento de GLP e GC
DEA
GC
Gás Ácido
URE
TRAT. CÁUSTICO
MEROX
GLP
GLP
GC
GLP
GLP
CAFOR
Dissulfetos
Soda gasta
DEA gasta
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Esquema Básico – Tratamento de Gasolina
GASOLINA
TRAT. CÁUSTICO
MEROX
GASOLINA
GASOLINA
Soda gasta
O2
Catalisador Merox
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Remoção de compostos ácidos, principalmente H2S e mercaptans
Utilizado em frações leves dos derivados, como GLP e nafta
Utiliza-se uma solução de soda cáustica com concentração mássica de 15 a 20%, até que seja atingido um valor mínimo de concentração de soda livre, quando então a solução é reposta;
Dependendo do teor de enxofre contido no derivado, mais de um estágio de lavagem pode ser necessário
Tratamento Cáustico
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As reações químicas que ocorrem neste processo são, principalmente:
Os sais formados tem solubilidade preferencial na solução de soda, sendo então retirados da fase hidrocarboneto
RSH + NaOH NaSR + H
2
O 
 H
2
S + 2 NaOH Na
2
S + 2H
2
O 
Tratamento Cáustico
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DESCRIÇÃO DO PROCESSO
A análise da solução caustica é determinante na otimização do seu uso e conseqüente redução de custos
SOLUÇÃO 
SATURADA
PRODUTO 
TRATADO
CARGA
SODA
FRESCA
ÁGUA
Tratamento Cáustico
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Tratamento DEA
Retirada de compostos ácidos, principalmente H2S e CO2, em função da absorção com reação entre a DEA e estes compostos
Essa reação está em equilíbrio e pode facilmente ser revertida:
Temperatura baixa (aprox. 37°C) o equilíbrio está deslocado para a esquerda
Temperatura alta (aprox. 135°C) o equilíbrio está deslocado para a direita
(C
2
H
4
OH)
2
 NH + H
2
S (C
2
H
4
OH)
2
 NH
3
S 
(C
2
H
4
OH)
2
 NH + H2O + CO
2
 (C
2
H
4
OH)
2
 NH
3
CO
3 
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Propriedades da DEA
Sob temperatura ambiente e pressão atmosférica, apresenta as seguintes características:
líquido claro e viscoso;		viscosidade = 350 cP (@20°C)
massa específica = 1,09 g/cm3;	pt. de fulgor = 138°C;
pt. ebulição normal = 269°C	pt. fusão = 28°C 
É também muito higroscópica, solúvel em água e insolúvel em hidrocarbonetos.
Torna-se corrosiva ao absorver compostos ácidos
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Eficiência da Extração
DETERMINADA PELA:
Atividade da solução de DEA (concentração);
Relação DEA/HC;
Temperatura da reação;
Eficiência de contato entre as correntes.
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Fluxograma do processo
GLP para MEROX ou Tratamento Cáustico
Gás combustível tratado
Gás ácido (H2S)
GLP
ácido
A
B
S
O
R
V
E
D
O
R
A
R
E
G
N
E
R
A
D
O
R
A
Gás 
combustível
Vapor
E
X
T
R
A
T
O
R
A
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Variáveis de Operação
Relação DEA/HC
Até certo limite, o aumento da relação favorece a absorção de compostos ácidos;
Valores muito elevados proporcionam o arraste de DEA pelo topo da torre absorvedora;
Vazões muito altas de HC também podem provocar o arraste da solução de DEA (formação de espuma)
Geralmente 0,7 a 0,9 m3 de solução de DEA por m3 de GLP e 3 a 3,5 ton de solução de DEA por ton de gás combustível
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Temperatura de reação
A diminuição da temperatura aumenta a absorção do H2S;
A temperatura da solução de DEA deve ser mantida alguns graus acima da temperatura da corrente de HC;
A temperatura no refervedor da retificadora não deve exceder aos 132 ºC para evitar degradação da DEA.
Variáveis de Operação
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Remoção de mercaptans e/ou conversão destas em dissulfetos
Utilizado em frações leves, como GLP e nafta e em frações intermediárias, como querosene e diesel
Utiliza-se no tratamento uma solução de soda cáustica com concentração mássica de 15 a 20%
Catalisador organo-metálico que promove e catalisa as reações de transformação dos mercaptans ou mercaptídeos de sódio em dissulfetos
O ar atmosférico é a fonte de O2
Tratamento Merox
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Extração dos mercaptans (reação reversível):
Maiores eficiências quando:
realizada a baixas temperaturas;
alta concentração de soda;
baixo peso molecular dos mercaptans;
natureza química dos mercaptans (os primários são mais reativos que os secundários).
Tratamento Merox
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catalisador
Regeneração (reação irreversível*):
Maiores eficiências quando:
realizada a altas temperaturas;
aumenta-se a quantidade de ar;
aumenta-se a superfície de contato entre os reagentes;
quantidade de catalisador.
2NaSR + 1/2O
2
 + H O
2
NaOH + RSSR
Tratamento Merox
RSSR insolúvel em solução cáustica
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DESCRIÇÃO DO PROCESSO
L
A
V
G
E
M
C
A
U
S
T
I
C
A
E
X
T
R
A
Ç
Ã
O
TAMBOR DECANTADOR DE SODA
TORRE REGENERADORA
TAMBOR SEPARADOR DE DISSULFETO
DISSULFETO
AR E GASES
GLP TRATADO
SODA REGENERADA
GLP
Tratamento Merox de GLP
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AR
NAFTA
MISTURADOR
VASO DE DECANTAÇÃO
NAFTA TRATADA
SODA PARA RECICLO
Tratamento Merox de Nafta
DESCRIÇÃO DO PROCESSO
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Dúvidas? 
Fim