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Refino de Petróleo Prof.: José Silva Geralmente uma refinaria apresenta o seguinte Esquema simplificado de Refino, que será abordado a seguir: 6. REFINO DE PETRÓLEO Para que os derivados possam ser obtidos, é necessário o processamento do petróleo. A este processamento (em suas inúmeras atividades), chamamos: Refino. Os processos de refino são classificados em: PROCESSOS DE SEPARAÇÃO • Destilação Atmosférica e à Vácuo; • Desasfaltação a Propano; • Desaromatização a Furfural, Desparafinação a Solvente, Extração de Aromáticos, Adsorção de n-parafinas. Refino de Petróleo Prof.: José Silva B. PROCESSOS DE CONVERSÃO • Viscorredução; • Craqueamento Térmico; • Coqueamento Retardado; • Craqueamento Catalítico; • Hidrocraqueamento; • Reforma Catalítica; • Isomerização e Alquilação Catalítica. C. PROCESSOS DE TRATAMENTO • Dessalgação Eletrostática; • Tratamento Cáustico; • Tratamento Merox; • Tratamento Bender; • Tratamento Dea / Mea; • Hidrotratamento. D. PROCESSOS AUXILIARES • Geração de Hidrogênio; • Recuperação de Enxofre; • Utilidades - Off. Sites. * Energia Elétrica, Vapor d’água, Condicionamento de Água; * Ar Comprimido, Tratamento de Efluentes; * Estocagem. Refino de Petróleo Prof.: José Silva Por ser o processo inicial em qualquer refinaria de petróleo, começaremos nosso estudo pela Destilação. Vamos conhecer sua origem: No início da utilização do petróleo na iluminação, notou-se que na sua queima eram emitidos gases tóxicos e muita fuligem. Na iluminação pública, esse problema não era tão importante, mas na iluminação doméstica (ambientes fechados) isso era problemático; Sabendo-se que o petróleo era composto por várias substâncias, tentou-se submete-lo a uma separação para obter uma mistura que gerasse menos gases tóxicos e poluentes; essa mistura levou o nome de Querosene; Daí teve início a Destilação do Petróleo. DESTILAÇÃO Fundamental em qualquer refinaria de petróleo, a Destilação é o primeiro processo do refino e o único que tem como entrada o petróleo; Dependendo do tipo do petróleo, a Unidade de Destilação gera produtos finais e outros (intermediários) que servirão como cargas, ou serão misturados com produtos de outros processos em tanques ou em linha (isto é, nos dutos); Assim, todos os processos na refinaria dependem, direta ou indiretamente, de alguma saída da Destilação. Por isso, essa Unidade sempre está presente numa refinaria de petróleo. Refino de Petróleo Prof.: José Silva Mas, afinal, o que é Destilar? Destilar é fornecer calor a uma mistura fluida, para gerar vapores e líquidos de composições diferentes entre si e da mistura original; A destilação é um método de separação extensamente estudado - os primeiros estudos científicos documentados surgiram ainda antes da Idade Média, por volta do ano 800, com o alquimista Jabir Ibn Havvan (Geber). Foi ele, inclusive, quem inventou o alambique, que é um aparato usado até hoje para fazer destilações de bebidas alcoólicas. Refino de Petróleo Prof.: José Silva Destilação fracionada Neste método de destilação, usa-se um balão de destilação (ou alambique, ou refervedor, dependendo da escala de produção), uma coluna de coluna de destilação, quando em indústria, um condensador e um receptor. Aqui, a coluna é peça-chave. Como na destilação flash, a mistura a ser purificada é colocada no balão de destilação, que é aquecido. Surge então um vapor quente. Ele sobe pela coluna, mas vai se resfriando ao longo dela e acaba por condensar-se. Com a condensação, forma-se um líquido, que escorre para baixo pela coluna, em direção à fonte de calor. Vapores sobem continuamente pela coluna e acabam por encontrar-se com o líquido que escorria; parte desse líquido rouba o calor do vapor ascendente e torna a vaporizar-se. A uma certa altura um pouco acima da condensação anterior, o vapor torna a condensar-se e escorrer para baixo. Este ciclo de vaporização e condensação ocorre repetidas vezes ao longo de todo o comprimento da coluna. Os vários obstáculos instalados na coluna forçam o contato entre o vapor quente ascendente e o líquido condensado descendente. A intenção desses obstáculos é promover várias etapas de vaporização e condensação da matéria. Isto nada mais é do que uma simulação de sucessivas destilações flash. Quanto maior a quantidade de estágios de vaporização-condensação e quanto maior a área de contato entre o líquido e o vapor no interior da coluna, mais completa é a separação e mais purificada é a matéria final. Refino de Petróleo Prof.: José Silva A Unidade de Destilação aquece o petróleo para separá-lo em um certo número de frações, através de um processo físico, sem envolver reações químicas; Uma Fração (ou Corte) do petróleo é ainda uma mistura de hidrocarbonetos e contaminantes, com a predominância de um grupo de substâncias cujas moléculas são Refino de Petróleo Prof.: José Silva Carga de óleo cru (após dessalgação) Detalhe do funcionamento da torre de destilação: Refino de Petróleo Prof.: José Silva Uma Fração (ou Corte) do petróleo é ainda uma mistura de hidrocarbonetos e contaminantes, com a predominância de um grupo de substâncias cujas moléculas são “parecidas” entre si. Podemos concluir, que a Destilação do petróleo não pretende obter produtos puros e diferentes entre si. Os produtos da Unidade de Destilação são Frações, misturas ainda complexas de hidrocarbonetos e contaminantes, diferenciadas por suas faixas de ebulição. Refino de Petróleo Prof.: José Silva Refino de Petróleo Prof.: José Silva Derivados Diretos da Destilação * Gás Combustível: Normalmente é produto final, queimado em fornos e caldeiras na própria refinaria; GLP: Pode ser produto final, armazenado em esferas ou produto intermediário, indo para unidade de tratamento cáustico; * Naftas: Podem ser produtos finais, armazenados em tanques (como nafta, gasolina ou solvente) ou produtos intermediários, indo para unidade de tratamento cáustico, ou ainda como carga para a unidade de reforma catalítica (para gerar gasolina de melhor qualidade); Refino de Petróleo Prof.: José Silva * Querosene: Pode ser produto final, tanto como querosene de aviação ou de iluminação ou produto intermediário, indo para unidade de HDT. Após essa unidade pode maximizar a produção de óleo Diesel ou acertar a viscosidade do óleo combustível; Gasóleos Atmosféricos: Podem ser produtos finais, indo como óleo Diesel armazenado em tanque ou produtos intermediários, alinhados para uma unidade de HDT e, depois como óleo Diesel para armazenamento; * Gasóleos de vácuo: Sempre são produtos intermediários que, dependendo do esquema de refino (para produção de combustíveis ou lubrificantes), serão carga da unidade de craqueamento catalítico (U-CC) ou formarão cortes lubrificantes; Resíduo de Vácuo: Pode ser produto final, utilizado como asfalto ou como óleo combustível, depois de diluído com correntes de menor viscosidade. Como produto intermediário pode ser enviado para a unidade de coque e/ou a unidade de desasfaltação a solvente. Refino de Petróleo Prof.: José Silva Destinos dos Derivados Diretos da Destilação: HDT = Hidrotratamento e U-CC = Unidade de craqueamento catalítico Refino de Petróleo Prof.: José Silva
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