aula 7 destila- ¦ção

aula 7 destila- ¦ção

Disciplina:Refino de Petróleo90 materiais371 seguidores
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de
componentes mais voláteis
para o vapor.

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DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
CURVAS DE DESTILAÇÃO
Método empírico de se determinar propriedades médias de um petróleo a ser processado
São necessárias para o desenvolvimento, otimização e operação de plantas de destilação do petróleo
Consiste em uma destilação em batelada, onde uma amostra de petróleo é destilada e a partir desta, traçada uma curva que representa os valores médios.

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DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
CURVAS DE DESTILAÇÃO PEV (Ponto de Ebulição Verdadeiro)
Equipamento com vários estágios de equilíbrio e alta razão de refluxo. Trabalha-se com um grande volume de amostra.
Alta precisão e exatidão dos resultados, porém é cara, demorada e de execução complexa.
PROCEDIMENTO
Inicialmente, faz-se a debutanização (remoção de hidrocarbonetos mais leves que o butano), conduzida à temperatura constante de -20oC no condensador. Os gases recolhidos são pesados e analisados em cromatografia gasosa
A seguir, faz-se a destilação, ajustando a retirada do produto em volumes e tempo, de acordo com critérios preestabelecidos.

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DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
CURVAS DE DESTILAÇÃO ASTM
Não existe refluxo nem estágios de equilíbrio
Mais rápida, barata e simples de ser obtida
É padronizada, podendo-se ter vários tipos em função do produto e da pressão utilizada no ensaio
PROCEDIMENTO
Faz-se a destilação, registrando a retirada do produto em volumes e tempo, de acordo com critérios preestabelecidos.

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DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
CURVAS DE DESTILAÇÃO VEB (curva de equilíbrio líquido-vapor)
A curva de destilação VEB expressa os pontos de equilíbrio entre o vapor formado e o líquido remanescente da vaporização de uma carga em função da temperatura, a uma determinada pressão
É utilizada para cálculos de equilíbrio em projeto e avaliação de processos, para se calcular a temperatura ou a percentagem vaporizada de uma certa mistura em um estágio de equilíbrio.

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Comparação entre curvas de destilação
DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
% Vaporizado
T
e
m
p
e
r
a
t
u
r
a
PEV
ASTM
VEB
T
e
m
p
e
r
a
t
u
r
a
PEV
ASTM
VEB

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DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
OUTROS ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ponto de fulgor
Ponto de névoa
Ponto de congelamento
Ponto de fuligem
Cor característica dos produtos

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DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
PRODUTOS DERIVADOS DA DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
Gás combustível:
Corrente mais leve do petróleo e de menor rendimento na destilação
Mistura de gases leves (metano e etano) que ainda permaneceu em equilíbrio com o petróleo após a separação do gás natural do crú nos campos produtores

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DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
PRODUTOS DERIVADOS DA DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
GLP:
Mistura de hidrocarbonetos com 3 e 4 átomos de carbono
Possui compostos olefínicos em sua composição pois o GLP é proveniente tanto da destilação do petróleo quanto do craqueamento dos hidrocarbonetos mais pesados, onde então são formados os compostos de ligação dupla
É comercializado liquefeito, engarrafado em botijões pressurizados. A pressão do vapor depende da temperatura a que esta submetido o vaso.

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DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
PRODUTOS DERIVADOS DA DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
Nafta:
Termo genérico, usado para designar frações leves do petróleo, que abrange a faixa de destilação dos produtos comerciais: gasolina a querosene. Essa faixa de destilação, baseada na curva de destilação ASTM pode variar, em geral, de 20oC a 220oC
A nafta obtida pela destilação do petróleo é conhecida como nafta DD (Destilação Direta) e pode ser fracionada em duas ou três outras naftas, caracterizadas pela faixa de destilação ASTM, sendo conhecidas como: nafta leve e nafta pesada, ou nafta leve, nafta intermediária e nafta pesada. O fracionamento da nafta, nesses dois ou três cortes, depende da aplicação final.

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Querosene:
O querosene é normalmente constituído de hidrocarbonetos, predominantemente parafínicos de 9 a 17 átomos de carbono, e com faixa de destilação ASTM que se situa normalmente entre 150 e 300oC
DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
PRODUTOS DERIVADOS DA DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO

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Gasóleo atmosférico (diesel leve e pesado):
Os gasóleos atmosféricos constituem uma fração composta por hidrocarbonetos, com faixa de ebulição podendo variar de 150 a 400oC  
A composição química é muito variável no que diz respeito à distribuição dos hidrocarbonetos parafínicos, naftênicos e aromáticos. Devido à sua ampla faixa de destilação, eles são obtidos separadamente na coluna de destilação atmosférica em dois cortes e, por isso, são identificados pelos termos “leve” e “pesado”.
DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
PRODUTOS DERIVADOS DA DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO

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Gasóleo de vácuo:
A coluna de destilação a vácuo passou a ser incorporada à Unidade de destilação, com a finalidade de obter essas frações, presentes no resíduo da destilação atmosférica (RAT) para atender a requisitos de um combustível melhor.
É carga mais leve para o FCC

DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
PRODUTOS DERIVADOS DA DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO

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Resíduo de vácuo:
A aplicação mais usual é sua utilização para a geração de energia térmica, sendo o resíduo de vácuo especificado como um tipo de óleo combustível industrial
Alguns petróleos mais pesados podem produzir asfalto diretamente da destilação a vácuo. Nestes casos, o resíduo de vácuo produzido em condições operacionais adequadas constituirá o asfalto, usado para pavimentações e isolamentos.
Quando a Unidade de destilação visa à produção de óleos lubrificantes, esse resíduo de vácuo é matéria-prima para a obtenção de outro óleo lubrificante de alta viscosidade, conhecido como Bright Stock, em uma Unidade de desasfaltação a solvente.
DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
PRODUTOS DERIVADOS DA DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO

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DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
UNIDADES DE DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
 Torre de pré-fracionamento (nem sempre)
 Torre de destilação atmosférica
 Torre de destilação a vácuo
 Torre debutanizadora de nafta
 Torre de fracionamento de nafta
 Torre de retificação

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DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
TORRE DE PRÉ-FRACIONAMENTO (PRÉ-FLASH)
Essa torre retira do petróleo, pelo topo e no estado líquido, os cortes mais leves (GLP e nafta leve), operando na zona de flash com pressão absoluta, na faixa de 230 a 363 kPa (2,35 a 3,70 kgf/cm2), dependendo do petróleo processado, ou seja, do teor de leves presentes. Do fundo da torre sai o petróleo pré-vaporizado, que será, então, carga da torre atmosférica
Pode haver a injeção de vapor d’água pelo fundo da torre, o que diminui ou até exclui a utilização de refervedores

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DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
TORRE DE PRÉ-FRACIONAMENTO (PRÉ-FLASH)
Sistema de fundo:
Parte do fundo do pré-flash é bombeado para os fornos refervedores e parte para a torre atmosférica
Controle de fluxo para os refervedores (FRC’s), para a temperatura na saida do refervedor (TRC), para o nível do fundo da torre (LRC)

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Sistema de topo:
Os vapores de hidrocarbonetos e de água recebem um tratamento anticorrosivo (solução de amônia ou amina) e são condensados e separados
A água é removida sob um controle automático de nivel de interface (LdC) através de uma bomba que a envia para a Unidade de Águas Residuais
Os hidrocarbonetos ou são o refluxo da torre de pré-flash (para controle de temperatura) ou são enviados a um sistema de recuperação de gases (o topo do FCC)
DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
TORRE DE PRÉ-FRACIONAMENTO (PRÉ-FLASH)

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DESTILAÇÃO ATMOSFÉRICA

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Principal torre da Unidade (maior parte dos produtos)
Quando existe pré-flash:
o produto de topo é a nafta pesada;
os cortes laterais são o querosene e os gasóleos atmosféricos leves e pesados
Quando não existe pré-flash:
pelo topo sai nafta leve não estabilizada
como cortes laterais saem a nafta pesada, o querosene e os gasóleos atmosféricos leves e pesados;
como produto de fundo tem o RAT, carga da destilação a vácuo
DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO
TORRE DE DESTILAÇÃO ATMOSFÉRICA

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Opera basicamente do seguinte modo:
a carga entra na torre parcialmente vaporizada (cerca de 60%), no local conhecido como "zona de flash" ou "zona de vaporização”
a parte líquida,