Refino_do_Petroleo

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA 
 
 CURSO DE ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL 
 
 
 
 
 
 
 
Inferência da Curva de Destilação ASTM da 
Destilação Atmosférica para Controle 
Avançado 
 
 
 
 
 
 
 
Monografia submetida à Universidade Federal de Santa Catarina 
como requisito para a aprovação da disciplina: 
DAS 5511 Projeto de Fim de Curso 
 
 
 
 
 
 
Diego Soares Silvestre 
 
 
 
 
 
 
Florianópolis, Outubro de 2005 
 2 
 
 
 
 
Inferência da Curva de Destilação 
ASTM da Destilação Atmosférica para 
Controle Avançado 
 
 
 
 
 
Monografia submetida à Universidade Federal de Santa Catarina 
como requisito para a aprovação da disciplina: 
DAS 5511: Projeto de Fim de Curso 
Diego Soares Silvestre 
Florianópolis, outubro de 2005 
Inferência da Curva de Destilação ASTM da Destilação 
Atmosférica para o Controle Avançado 
 
Diego Soares Silvestre 
Esta monografia foi julgada no contexto da disciplina 
DAS 5511: Projeto de Fim de Curso 
e aprovada na sua forma final pelo 
Curso de Engenharia de Controle e Automação Industrial 
 
 
Banca Examinadora: 
 
Eng. Mário Luiz do Nascimento 
Orientador Empresa 
 
 
Prof. Júlio Elias Normey Rico 
Orientador do Curso 
 
 
Prof. Augusto Humberto Bruciapaglia 
Responsável pela disciplina 
 
 
Prof. Ricardo Machado, Avaliador 
 
 
Hamilton Carmezini Junior, Debatedor 
 
 
Francisco de Assis C. da S. Neto, Debatedor 
 1 
Agradecimentos 
 
 
 
Aos meus pais, Célio e Elenita, que sempre me apoiaram, sempre incentivando a 
continuar, a sempre alcançar os meus objetivos, e que fazem parte da minha vida; 
 
 
A minha namorada, Andréa, pelo incondicional apoio emocional, e a compreensão 
pela distância; 
 
 
Ao meu orientador professor Júlio Normey-Rico, pela sua orientação durante a 
vida acadêmica, e pela sua disposição de sempre ajudar quando necessário; 
 
 
Aos engenheiros Mario Luiz do Nascimento e Marcos Aurélio Evangelista, pela 
sua atenção, busca de objetivos para o trabalho, a sempre disposição de explicar 
o que às vezes não estava tão claro, e a importância do projeto que foi proposto a 
ser realizado; 
 
 
Aos outros estagiários e funcionários da Refinaria Presidente Getúlio Vargas – 
REPAR, que de alguma forma colaboraram na realização deste estágio; 
 
 
Ao apoio financeiro da Agência Nacional do Petróleo – ANP, e da Financiadora de Estudos 
e Projetos – FINEP, por meio do Programa de Recursos Humanos da ANP para o Setor de 
Petróleo e Gás PRH-34 ANP/MCT; 
 
 
E finalizando, a todos os meus amigos que contribuíram, direta ou indiretamente, 
para que esse projeto se tornasse realidade. 
 
 
 2 
Resumo 
Este trabalho apresenta o estudo e implementação de um conjunto de 
modificações do software de inferência de qualidade de produtos obtidos a partir 
da coluna de destilação atmosférica da REPAR-Petrobras de Araucária –PR. Este 
tipo de estudo torna-se necessário cada vez que são introduzidas modificações 
nas unidades de processo que utilizam as inferências no seu sistema de controle. 
Foram realizadas diversas modificações neste programa, tanto de escrita 
de novas funções quanto de ajustes estatísticos, visando adequá-lo a nova 
realidade da unidade de destilação atmosférica. Também elaborou-se uma 
documentação deste programa para que em futuras modificações da unidade seja 
mais fácil realizar os ajustes necessários para a volta da operação correta do 
software. 
 
 
 
 3 
Abstract 
This work presents the study and implementation of a set of modifications of 
the software of inference of quality of products gotten from the column of 
atmospheric destillation of the REPAR-Petrobras in Araucária - PR. This type of 
study becomes necessary each time that is introduced modifications in the units of 
process that use the inferences in its system of control. 
Diverse modifications in this program had been carried through, as much of 
writing of new functions as in statistical adjustments, aiming at to adjust it to a new 
reality of the unit of atmospheric destillation. Also a documentation of this program 
was elaborated so that in future modifications of the unit it is more easy to carry 
through the necessary adjustments for the return of the correct operation of 
software. 
 4 
Sumário 
 
Agradecimentos ...................................................................................................... 1 
Resumo................................................................................................................... 2 
Abstract ................................................................................................................... 3 
Sumário................................................................................................................... 4 
Índice de Figuras..................................................................................................... 7 
Capítulo 1: Introdução ............................................................................................. 8 
Capítulo 2: A Repar............................................................................................... 12 
2.1: Histórico da Empresa.................................................................................. 12 
2.2: A Refinaria .................................................................................................. 12 
2.2.1: Interligações......................................................................................... 13 
2.3: Setores da REPAR ..................................................................................... 14 
2.3.1: Setor de Destilação (U-2100)............................................................... 16 
2.4: Conclusões do Capítulo.............................................................................. 21 
Capítulo 3: Destilação Atmosférica ....................................................................... 22 
3.1: Fundamentos da Destilação Atmosférica ................................................... 22 
3.1.1: Volatilidade........................................................................................... 22 
3.1.2: Pressão de Vapor................................................................................. 22 
3.1.2.1: Influência da Pressão Externa na Vaporização ............................. 24 
3.1.3: Ponto de Bolha e Ponto de Orvalho..................................................... 24 
3.1.4: Pressão de Vapor de uma Mistura Líquida .......................................... 26 
3.2: Princípio Geral da Destilação ..................................................................... 27 
3.2.1: Razão de Equilíbrio K........................................................................... 29 
3.2.2: Volatilidade Relativa............................................................................. 29 
3.3: Processos de Destilação ............................................................................ 30 
3.3.1: Destilação por Expansão Brusca (Destilação Flash ou Integral).......... 31 
3.3.2: Destilação Simples (Destilação Diferencial)......................................... 32 
3.3.3: Destilação Fracionada.......................................................................... 32 
3.4: Torre Convencional de Destilação.............................................................. 35 
3.4.1: Pratos................................................................................................... 36 
3.4.2: Recheios .............................................................................................. 37 
3.4.2.1: Recheios Randômicos................................................................... 37 
3.4.2.2: Recheio Estruturado ...................................................................... 38 
3.4.3: Componentes e Seções da Coluna de Destilação Convencional ........ 39 
3.4.3.1: Componentes da Coluna ............................................................... 39 
3.4.3.2:Seções da Coluna de Destilação................................................... 40 
3.4.4: Mecanismo de Funcionamento de uma Torre de Destilação 
Convencional ................................................................................................. 41 
3.5: Conclusões do Capítulo.............................................................................. 42 
Capítulo 4: Curvas de Destilação e Nível de Fracionamento ................................ 43 
4.1: Curvas de Destilação.................................................................................. 43 
4.1.1: Curvas ASTM (American Society For Testing And Materials).............. 43 
4.1.2: Curva PEV (Ponto de Ebulição Verdadeiro)......................................... 44 
4.1.3: Comparação Entre as Curvas ASTM e PEV ........................................ 46 
 5 
4.2: Nível de Fracionamento.............................................................................. 46 
4.3: Conclusões do Capítulo.............................................................................. 49 
Capítulo 5: Torre de Destilação Atmosférica (T-2103) .......................................... 50 
5.1: Seção de Fracionamento............................................................................ 50 
5.2: Seção de Retificação.................................................................................. 51 
5.3: Objetivos e Tipos de Refluxos da T-2103................................................... 52 
5.3.1: Refluxo Interno..................................................................................... 52 
5.3.2: Refluxo de Topo................................................................................... 52 
5.3.3: Refluxo Circulante ................................................................................ 53 
5.4: Detalhes dos Produtos e Frações da T-2103 ............................................. 54 
5.4.1: Nafta DD (Destilação Direta)................................................................ 54 
5.4.2: Querosene ........................................................................................... 54 
5.4.3: Gasóleos Atmosféricos (Diesel Leve e Pesado) .................................. 54 
5.5: Conclusões do Capítulo.............................................................................. 55 
Capítulo 6: Inferências e Controle Avançado ........................................................ 56 
6.1: Inferências – Conceito e Utilidade .............................................................. 56 
6.2: Controle Avançado ..................................................................................... 58 
6.3: Conclusões do Capítulo.............................................................................. 59 
Capítulo 7: Programa de Inferências da Destilação ASTM ................................... 60 
7.1: Introdução................................................................................................... 60 
7.1.1: Controle Avançado na Unidade de Destilação Atmosférica ................. 61 
7.1.2: Cálculo das Propriedades Internas da T-2103 ..................................... 61 
7.1.2.1: Variáveis Calculadas para cada Seção ......................................... 62 
7.1.2.2: Inferência da Destilação ASTM dos produtos da T-2103 .............. 62 
7.1.3: Considerações Sobre o Fracionamento para o Programa de Inferências
....................................................................................................................... 63 
7.2: Visão Geral do Programa Principal de Inferência da Torre Atmosférica..... 66 
7.2.1: Declaração das Partes da Torre Atmosférica....................................... 67 
7.2.2: Inicialização das Partes da Torre Atmosférica ..................................... 67 
7.2.3: Ligação das Partes da Torre Atmosférica ............................................ 68 
7.2.4: Loop Principal do Programa de Inferência ........................................... 70 
7.3: A Função que Calcula as Propriedades...................................................... 70 
7.4: Filtros e Wegstein ....................................................................................... 71 
7.5: Visão Mais Detalhada da Função Lê Dados Pertencente ao Loop Principal
........................................................................................................................... 71 
7.6: Visão Mais Detalhada da Função Calcula Torre Pertencente ao Loop 
Principal ............................................................................................................. 72 
7.7: Visão Mais Detalhada da Função Escreve Resultados Pertencente ao Loop 
Principal ............................................................................................................. 72 
7.8: Funções Importantes Utilizadas Pela Função Calcula Torre ...................... 73 
7.9: Funções Auxiliares Contidas Fora do Código do Programa Principal ........ 74 
7.10: Inclusão de LCO no Programa ................................................................. 75 
7.11: Conclusões do Capítulo............................................................................ 76 
Capítulo 8: Ajuste dos Coeficientes Estatísticos do Inferidor ................................ 77 
8.1: Criação dos Primeiros Arquivos de Leitura, e Correções Visando Total 
Utilização ........................................................................................................... 79 
 6 
8.2: Calibração do Programa com o Conjunto Inicial de Dados Baseado em 
Médias ............................................................................................................... 82 
8.3: Outliers ....................................................................................................... 85 
8.4: Valores Iniciais do Programa e Múltiplas Iterações .................................... 85 
8.5: Mais Iterações, e Leitura no Tempo ao Invés de Médias............................ 88 
8.6: Conclusões do Capítulo.............................................................................. 92 
Capítulo 9: Diesel Intermediário, Validação, Acompanhamento e Resultados...... 93 
9.1: Validação com os Coeficientes Baseados em Médias ............................... 95 
9.2: Validação com os Coeficientes Baseados em Leituras no Tempo ............. 96 
9.3: Acompanhamento do Programa Rodando no Servidor e Resultados Obtidos
........................................................................................................................... 97 
9.4: Problema Encontrado no Acompanhamento, e Soluções......................... 100 
9.5: Finalizando o Projeto ................................................................................ 102 
9.6: Conclusões do Capítulo............................................................................ 102 
Capítulo 10: Conclusões e Perspectivas............................................................. 103 
Capítulo 11: Referências Bibliográficas............................................................... 105 
 7 
Índice de Figuras 
 
Figura 1: Refinaria Presidente Getúlio Vargas – REPAR. ................................................................ 13 
Figura 2: Sistema de terminais marítimos e oleodutos da REPAR. ................................................. 14 
Figura 3: Fluxograma Geral das Principais Unidades de Processo da Refinaria............................. 15 
Figura 4: Unidade de Destilação da REPAR .................................................................................... 16 
Figura 5: Fluxograma Simplificado da Unidade de Destilação da REPAR....................................... 17 
Figura 6: Torre de Destilação Atmosférica........................................................................................ 19 
Figura 7: Torre de Destilação a Vácuo. ............................................................................................ 20 
Figura 8: Pressão de Vapor. .............................................................................................................23 
Figura 9: Ponto de Bolha e Orvalho. ................................................................................................. 26 
Figura 10: Destilação Flash............................................................................................................... 31 
Figura 11: Destilação Simples........................................................................................................... 32 
Figura 12: Destilação Fracionada. .................................................................................................... 33 
Figura 13: Destilação Fracionada com Refluxos. ............................................................................. 34 
Figura 14: Esquema do Funcionamento de um Prato Valvulado. .................................................... 37 
Figura 15: Recheio Randômico (IMTP)............................................................................................. 38 
Figura 16: Recheio Estruturado. ....................................................................................................... 39 
Figura 17: Esquema de uma Coluna de Destilação.......................................................................... 39 
Figura 18: Curva de Destilação ASTM.............................................................................................. 44 
Figura 19: Curva de Destilação PEV................................................................................................. 45 
Figura 20: Comparação Entre as Duas Curvas. ............................................................................... 46 
Figura 21: Fracionamento Perfeito.................................................................................................... 47 
Figura 22: Fracionamento Ruim........................................................................................................ 47 
Figura 23: Controle Realimentado. ................................................................................................... 56 
Figura 24: Controle com Inferidor...................................................................................................... 57 
Figura 25: Esquema Geral do Controle Avançado. .......................................................................... 59 
Figura 26: Cortes / PEV. ................................................................................................................... 63 
Figura 27: Fracionamento em uma Seção da Torre Atmosférica. .................................................... 64 
Figura 28: L/V e o fracionamento. ..................................................................................................... 65 
Figura 29: Torre de destilação / fracionamento. ............................................................................... 65 
Figura 30: Ligação dos Produtos. ..................................................................................................... 68 
Figura 31: Ligação das Seções......................................................................................................... 69 
Figura 32: Ligação dos Refluxos....................................................................................................... 69 
Figura 33: Principais Coeficientes da Inferência............................................................................... 77 
Figura 34: Coeficientes da Inferência para T30% do RAT ............................................................... 78 
Figura 35: Universo de Operação ..................................................................................................... 79 
Figura 36: Diagrama do RCI ............................................................................................................. 80 
Figura 37: Detalhe da Curva ASTM de um Produto. ........................................................................ 81 
Figura 38: Solucionador .................................................................................................................... 83 
Figura 39: T100% QR Inicial ............................................................................................................. 85 
Figura 40: T100% QR Múltiplas Iterações ........................................................................................ 87 
Figura 41: T100% DL Leitura no Tempo........................................................................................... 90 
Figura 42: T10% DP Leitura no Tempo ............................................................................................ 90 
Figura 43: Alinhamento dos Produtos da Torre da Destilação Atmosférica Montado no Inferidor... 93 
Figura 44: Comparação do T85% Laboratório, Inferência e SICOM................................................ 98 
 
 8 
Capítulo 1: Introdução 
 
Este relatório apresenta as atividades desenvolvidas durante o projeto de 
fim de curso – PFC em Engenharia de Controle a Automação Industrial na 
Refinaria Presidente Getúlio Vargas – UN-REPAR, em Araucária – PR, no período 
de 15/02/2005 a 31/07/2005. 
Não importa qual a finalidade se vai dar para o petróleo, combustível ou 
algum outro produto acabado, praticamente todos os processos de refino a que o 
petróleo é submetido passam pela destilação, o que mostra a grande importância 
deste processo para uma refinaria de petróleo [ 1 ]. 
Levando em conta o grande volume de produção de uma refinaria de 
petróleo, se percebe a importância de se ter um controle adequado de sua 
produção, pois qualquer desajuste pode significar uma perda de milhares de 
dólares. 
O controle de uma unidade deste porte pode ser dividido em três níveis. No 
nível 1 de controle encontram-se todos os controladores tipo PID ou avançados 
(feedfoward, cascata,etc.) que controlam diretamente as temperaturas, pressões, 
níveis, etc. das diferentes partes da unidade. Os setpoints destes controladores 
são comandados por sua vez por um controle preditivo multivariável (nível 2) que 
controla de forma geral a qualidade dos produtos (composição, etc.). Finalmente 
no 3° nível encontra-se o otimizador que envia para o controle MIMO as 
referências, calculadas levando em conta critérios de otimização econômica da 
produção. 
No controle de nível 2 de uma unidade de destilação atmosférica, é 
necessário manter a qualidade dos produtos dentro de determinadas condições. 
Para isto é necessário que o sistema de controle receba informação confiável das 
variáveis que medem esta qualidade. Neste ponto, uma das principais dificuldades 
é o grande tempo necessário para que a análise da qualidade dos produtos que 
estão sendo destilados seja realizada. 
Para contornar este problema, se utiliza comumente softwares de inferência 
de qualidade destes produtos. Estes softwares utilizam medições de diversas 
 9 
variáveis disponíveis em tempo real e um modelo matemático que calcula a partir 
das mesmas os valores das variáveis que deseja-se controlar. Assim tem-se, 
antecipadamente, uma “inferência” do verdadeiro valor da variável a controlar que 
pode ser usado no sistema de controle. 
A REPAR utiliza normalmente este software no sistema de controle da 
unidade de destilação atmosférica. Em 2004, ocorreram modificações na unidade 
de destilação atmosférica, visando aumentar a produção da mesma (este 
processo de reforma é chamado de REVAMP). Com estas alterações na unidade, 
o programa de inferências que era utilizado parou de funcionar corretamente. Isso 
se deu pelas alterações inseridas na torre atmosférica, em conjunto com a 
alteração das frações que eram mandadas para esta torre, e pela introdução de 
uma torre pré-flash para pré-processar a alimentação da coluna de destilação 
atmosférica. 
 Atualmente, é necessário esperar cerca de quatro horas até que 
modificações nas variáveis de controle da torre atmosférica (pressão e 
temperatura das várias panelas da torre, vazão dos produtos, de carga da unidade 
e de vapor introduzido na torre) apareçam na curva de destilação dos produtos, 
queé o que se deseja controlar. Essa demora se deve ao tempo necessário para 
que o produto chegue até os pontos de amostragem, além do tempo que leva a 
análise do laboratório. 
 Mesmo sendo utilizados bonecos (modelos) para cada tipo de petróleo, 
que permitem ter uma noção “grosseira” dos pontos de cortes dos produtos, se 
perde um tempo significativo para se ajustar com precisão os pontos de cortes 
conforme desejado, se perdendo tempo e dinheiro na operação desta unidade. 
Com a volta da utilização da inferência da curva de destilação destes 
produtos, se busca eliminar este “tempo morto” e aumentar a confiabilidade do 
processo. Além disso, é possível voltar a utilizar o controle avançado da unidade, 
e com isso manter o sistema mais tempo dentro da janela ótima de operação 
calculada pelo otimizador. 
Os objetivos deste projeto aqui relatado, foram o de reunir os códigos fonte 
do programa de inferência original dos produtos da unidade de destilação 
 10 
atmosférica da REPAR, estudar e documentar o funcionamento do programa, e 
realizar as modificações necessárias para que o software volte a funcionar 
corretamente, sendo futuramente utilizado novamente pelo controle avançado da 
unidade de destilação. 
Com esses objetivos em mente, primeiramente se buscou conhecer a 
refinaria e os processos da mesma, com uma certa ênfase na unidade de 
destilação atmosférica (U-2100). Após essa etapa inicial, reuniram-se os vários 
pedaços de código fonte que formavam o programa original, e realizou-se um 
estudo tanto dos códigos quanto dos princípios da destilação atmosférica, de 
maneira a compreender o funcionamento do programa e da destilação 
atmosférica. 
 Após um estudo das modificações trazidas pelo REVAMP de 2004, foram 
realizadas alterações no programa, gerando uma nova versão. Além disto foi 
necessário realizar um ajuste estatístico de variáveis para as várias curvas de 
destilação, se baseando em dias chave de teste. Foi também gerada uma 
documentação extensa sobre o programa de inferências, de maneira que, quando 
ocorrerem novos REVAMP’S (o próximo será provavelmente realizado em 2007), 
se saiba como o programa funciona, e possam ser realizadas modificações no 
software de maneira a voltar a adequá-lo. 
Concluindo o trabalho, foi realizada a validação do software de inferências. 
Posteriormente estava previsto utilizar o software em conjunto com o controle 
avançado, que acabou não ocorrendo devido à falta de revisão do funcionamento 
do controle para as novas condições da unidade. Apesar deste problema, foram 
obtidos resultados que permitiram que o programa inferidor passasse a ser 
utilizado pelos operadores da unidade, que atualmente realizam o controle da 
operação. 
O relatório está organizado da seguinte maneira: No próximo capítulo é 
apresentada a REPAR, empresa onde o projeto foi realizado, além de mostrar as 
varias unidades que compõem a refinaria. No Capítulo 3, passa a ser apresentada 
a destilação atmosférica, com os fundamentos de como este processo funciona. O 
Capítulo 4, aborda as curvas de destilação e o nível de fracionamento, dois 
 11 
conceitos importantes neste projeto. No Capítulo 5, se mostra com mais detalhes 
a torre de destilação atmosférica (T-2103) da unidade de destilação atmosférica 
da REPAR, torre onde foram medidos os dados para gerar as inferências. No 
Capítulo 6, se aborda a teoria geral por trás das inferências, e o funcionamento do 
controle avançado. No Capítulo 7, se mostra em maiores detalhes o programa de 
inferências, como as variáveis inferidas e as modificações realizadas no software 
para que o programa voltasse a operar corretamente. No Capítulo 8, se mostra 
como ajustar os coeficientes estatísticos do programa, se baseando em dias teste 
chave, além dos resultados dos testes realizados com esses coeficientes, se 
focando principalmente nos componentes. O Capítulo 9 é focado no trabalho 
desenvolvido para o diesel intermediário, com a validação realizada com o 
conjunto final de coeficientes, e o acompanhamento dos resultados por três 
semanas, além dos resultados obtidos com o programa de inferências. 
Finalizando, são apresentadas as conclusões deste projeto. 
 12 
 
Capítulo 2: A Repar 
 
Neste capítulo, é apresentada a refinaria REPAR, local onde foi realizado o 
PFC. É apresentado um pequeno histórico, a organização desta empresa, as 
principais unidades de processo e produtos da refinaria. As informações contidas 
neste capítulo foram retiradas em grande parte do site interno da refinaria [ 2 ]. 
 
2.1: Histórico da Empresa 
 
Em outubro de 1953, através da Lei 2.004 a Petróleo Brasileiro S.A. - 
Petrobras foi criada para executar as atividades do setor de petróleo, no Brasil em 
nome da União. 
Hoje a Petrobras é constituída por noventa e cinco plataformas de 
produção, dezesseis refinarias, pouco mais de trinta mil quilômetros em dutos e 
cerca de seis mil postos de combustíveis. Fazendo parte deste patrimônio a 
Refinaria Presidente Getúlio Vargas – REPAR. 
A Refinaria Presidente Getúlio Vargas – REPAR foi construída na década 
de 70, a 25 quilômetros de Curitiba, estado do Paraná. 
 
2.2: A Refinaria 
 
A UN-REPAR é a principal empresa do setor químico paranaense e a maior 
indústria do sul do país, com 580 empregados próprios e 260 contratados e um 
número quatro vezes maior de empregos indiretos. 
Localizada em Araucária, a refinaria constitui o maior investimento 
individual da Petrobras no Paraná, equivalente a 1,5 bilhão de dólares, com um 
índice da nacionalização de 85% ocupando uma área de 10 milhões de metros 
quadrados. A capacidade atual de refino é de 31 milhões de litros diários de 
petróleo, equivalentes a 196 mil barris, representando 11,5% da produção 
nacional, transformados nos produtos – óleo diesel (40%), gasolina (22%), gás de 
 13 
cozinha – GLP (10%), óleos combustíveis (10%), nafta petroquímica (7%), asfaltos 
(2%) e outros com menor percentual como querosene de aviação, matéria-prima 
para fertilizantes, asfalto e gás de refinaria. 
Aproximadamente 75% de sua produção destina-se ao abastecimento do 
Paraná, Santa Catarina, sul de São Paulo e Mato Grosso do Sul. O restante é 
destinado a outras regiões do país ou é exportado. 
A instalação da Repar em 1977 no Paraná, até então um estado 
predominantemente agrícola, propiciou na região de Curitiba e Araucária, a 
criação de parques industriais que resultaram em atratividade para instalação de 
novas empresas industriais e de serviços, notadamente para a região 
metropolitana da capital. 
 
 
Figura 1: Refinaria Presidente Getúlio Vargas – REPAR. 
 
2.2.1: Interligações 
 
A Refinaria é interligada por dois terminais marítimos e três oleodutos os 
quais estão descritos a seguir: 
- o terminal marítimo de São Francisco do Sul, situado no litoral 
catarinense, por onde recebe petróleos nacionais e importados por via marítima, 
com capacidade de transporte de até 1.500 m3 de petróleo/hora; 
 14 
- o terminal marítimo e oleoduto de distribuição de derivados de Paranaguá, 
no litoral paranaense, exercem o papel de terminal regulador, deslocando 
excedentes de derivados de petróleo produzidos pela Repar para outras regiões 
do país e exportando-os para países africanos, da América latina e para os 
Estados Unidos. Além disso, esse terminal complementa as necessidades de 
outros produtos na região, através da importação via cabotagem, principalmente 
de gás de cozinha e óleo diesel; 
- o poliduto que interliga a Repar ao estado de Santa Catarina, com bases 
de distribuição nas cidades de Guaramirim, Itajaí e Florianópolis. 
As interligações descritas acima podem ser vistas na figura 2. 
 
 
Figura 2: Sistema de terminais marítimos e oleodutos da REPAR. 
 
 
2.3: Setores da REPAR 
 
A Unidade UN-REPAR está dividida nos seguintes setores ou unidades: 
 
• Gestão Empresarial; 
• Destilação e Hidrotratamento (DH); 
• Craqueamento Catalítico e Desasfaltação; (DCCF); 
• Hidrodessulfurização (HDS). 
 15 
•Qualidade de Produtos (QP); 
• Inspeção de Equipamentos (IE); 
• Saúde, Meio Ambiente e Segurança (SMS); 
• Transferência e Estocagem (TE); 
• Utilidades (UT); 
 
Na figura 3, pode-se ver o fluxograma geral da REPAR, onde é mostrado as 
ligações entre as unidades e os produtos gerados pela refinaria. 
 
 
Figura 3: Fluxograma Geral das Principais Unidades de Processo da Refinaria. 
 
 
Destas unidades, a destilação (unidade 2100), é vista em maiores detalhes 
a seguir, principalmente a parte da destilação atmosférica da unidade, por ser a 
unidade a que o projeto visava restabelecer a inferência de qualidade de produtos. 
 
 
 
 
 16 
2.3.1: Setor de Destilação (U-2100) 
 
A Unidade de Destilação da REPAR, inicialmente projetada para processar 
20000 m3/d, possui atualmente uma capacidade de processamento diário de 
32000 m3 de petróleo. Modificações voltadas à adequação do processo às novas 
características do mercado, com a ajuda de novas tecnologias, promoveram essa 
melhoria e a flexibilidade operacional da unidade, podendo hoje operar com a 
maioria dos petróleos existentes. 
Como o próprio nome nos indica, essa unidade é baseada em processos de 
separação, como pode ser visto no fluxograma simplificado da unidade na figura 5. 
Ao separar as diferentes frações do petróleo, a unidade obtém os seguintes 
produtos diretos: GLP, Nafta Leve, Nafta Pesada, Querosene, Diesel Leve, Diesel 
Pesado e ainda Petrosolve, Gasóleo Leve (GOL), Gasóleo Pesado (GOP), 
Resíduo de Vácuo (RV) e Óleo Combustível. 
Na figura 4 é mostrada a foto da unidade, e na figura 5 mostra-se o 
fluxograma simplificado da unidade: 
 
 
Figura 4: Unidade de Destilação da REPAR 
 
 17 
 
Figura 5: Fluxograma Simplificado da Unidade de Destilação da REPAR. 
 
 
As várias partes que compõe a unidade 2100 são as seguintes: 
 
• Baterias de Pré-Aquecimento e Dessalgadoras 
 
O petróleo cru, carga da unidade, proveniente dos tanques de 
armazenamento, é pré-aquecido numa bateria de permutadores de calor, desta 
forma, tem-se um menor consumo de combustível, que seria necessário ao 
aquecimento da carga, permitindo ainda um menor dimensionamento dos fornos. 
O sistema de Dessalgadoras do petróleo tem como importância de evitar 
corrosão nos sistemas de topo das torres, facilitar o escoamento e a troca térmica 
nos permutadores e fornos por evitar a deposição de sais e sólidos no interior dos 
equipamentos. 
O petróleo, já dessalgado e desidratado, flui pelo topo dos vasos e é então 
enviado para a Segunda Bateria de Pré-Aquecimento, com mesma finalidade que 
a primeira. 
 
• Torre Pré-Flash (T-2101) 
 
O petróleo proveniente da Segunda Bateria de Pré-Aquecimento é 
alimentado na Torre Pré-Vaporizadora, ou Pré-Flash. Esta torre foi projetada com 
 18 
o intuito de se ampliar a capacidade da unidade, retirando-se as frações mais 
leves do petróleo, não sobrecarregando então a Torre de Destilação Atmosférica. 
 
• Torre Estabilizadora (T-2102) 
 
A Torre Estabilizadora recebe a carga de topo de Torre de Pré-
Vaporização, composta basicamente de GLP e Nafta Leve. Esta torre opera com 
as funcionalidades de Torre Estabilizadora de Nafta, tendo como objetivo a 
remoção do GLP necessário para especificar a pressão de vapor da Nafta Leve 
(gasolina de destilação direta). Esta torre também é chamada de Debutanizadora 
quando se deseja retirar da carga o máximo de GLP (C3 e C4), e não apenas o 
necessário para estabilizar a nafta leve. 
 
• Fornos 
 
Os Fornos da Unidade de Destilação são utilizados para promover o 
aquecimento das cargas de alimentação da Torre de Destilação Atmosférica, 
Torre de Destilação à Vácuo, e Refervedor da Torre Pré-Vaporizada. Com 
exceção deste último, os demais fornos da unidade possuem, na zona de 
convecção, serpentinas para a geração e superaquecimento de vapor, visando 
aumentar a eficiência térmica dos Fornos. 
 
• Torre de Destilação Atmosférica (T-2103) 
 
É a principal torre da unidade na qual é retirada a maior parte dos produtos. 
A alimentação desta torre consiste no produto de fundo da Torre Pré-Flash. A 
carga fracionada tem como produtos: no topo a Nafta Pesada, nos cortes laterais 
o Querosene, Diesel Leve e Diesel Pesado e no fundo o Resíduo Atmosférico 
(RAT). 
A torre é formada por duas seções: a primeira seção de absorção ou 
fracionamento, situada acima da zona de vaporização, sendo constituída por 10 
pratos valvulados e recheios randômicos para a troca de calor, e recheios 
ordenados para o fracionamento. A segunda seção, de esgotamento ou 
 19 
retificação, situada abaixo da zona de vaporização é constituída por recheios 
randômicos onde ocorre a retificação dos produtos de fundo, através da injeção de 
vapor de retificação. 
O emprego de vapor de retificação ao uso de fornos refervedores apresenta 
as seguintes vantagens: redução dos efeitos de craqueamento catalítico de 
hidrocarbonetos constituintes do petróleo, redução da pressão parcial dos 
hidrocarbonetos e um conseqüente maior percentual de vaporização. 
Os produtos da torre são retirados através de cortes pelos diferentes pontos 
de ebulição e orvalho. O fracionamento e o balanço de calor da Torre de 
Destilação Atmosférica são controlados normalmente através de três refluxos 
circulantes: superior, inferior e de fundo. Na Figura 6 tem-se a foto da Torre de 
Destilação Atmosférica. 
 
 
Figura 6: Torre de Destilação Atmosférica. 
 
• Torre de Retificação (T-2104) 
 
 A Torre Retificadora é constituída de três seções independentes de 
retificação, sobrepostas umas sobre as outras. Cada uma destas seções é 
alimentada por uma fração de corte lateral da Torre de Destilação Atmosférica, 
 20 
sendo na parte inferior de cada seção injetado vapor de retificação, para promover 
a vaporização de hidrocarbonetos leves. Os hidrocarbonetos leves são 
realimentados na Torre de Destilação Atmosférica. 
Os produtos são enviados, então, para trocarem calor nos permutadores do 
pré-aquecimento do cru e depois cada um vai para um tanque de armazenamento 
específico. O querosene pode ainda ser enviado para Unidade de Tratamento 
MEROX. 
 
• Torre de Destilação a Vácuo (T-2105) 
 
O fracionamento do Resíduo da Destilação Atmosférica (RAT), requer a 
vaporização do mesmo e assim o emprego de temperaturas elevadas, o que 
acarreta no craqueamento térmico, rompendo as ligações químicas pela ação do 
calor. Para minimizar este efeito, o RAT é fracionado sob condições reduzidas de 
pressão, o que proporciona uma diminuição do ponto de ebulição das frações a 
serem separadas. Na figura 7 é mostrada a foto da unidade de destilação a vácuo. 
 Figura 7: Torre de Destilação a Vácuo. 
 21 
 
• Unidade de Solventes 
 
A Unidade de Solventes foi projetada para produzir Petrosolve, Hexano, 
Solvente de Borracha e Aguarrás, processando Nafta Leve para a obtenção dos 
três primeiros e Nafta Pesada para a obtenção de Aguarrás. 
 
• Unidade de Águas Ácidas 
 
A Unidade de Retificação de Águas Ácidas tem como finalidade a remoção, 
por stripping com vapor, do gás sulfídrico (H2S) e da amônia (NH3), contidos nas 
correntes de águas ácidas provenientes dos sistemas de topo da unidade. 
 
• Tratamento MEROX 
 
O tratamento Merox tem por finalidade promover o adoçamento de Nafta 
Pesada ou de Querosene de Aviação (QAV). 
 
2.4: Conclusões do Capítulo 
 
Neste capítulo foi apresentada a empresa onde o projeto foi realizado, com 
uma ênfase especial para a área de destilação atmosférica, por ser para esta que 
o projeto se destinava. 
 
 
 
 22 
Capítulo 3: Destilação Atmosférica 
 
Como o programa de inferências dos pontos de destilação ASTM de 
produtos funciona sobre a unidade de destilação atmosférica (U-2100), se estuda 
com mais detalhes neste capítulo os conceitos fundamentais da destilação 
atmosférica para que se possa entender melhor o processo de destilação. 
A destilação é um processo que, se baseando na diferença dos pontos de 
ebulição de uma mistura de componentes,serve para separar componentes de 
uma mistura de líquidos miscíveis [ 3 ] [ 4 ]. 
 
3.1: Conceitos da Destilação 
 
3.1.1: Volatilidade 
 
É o potencial de uma substância de passar para o estado de vapor. Em 
outras palavras, as substâncias mais voláteis de uma mistura são aquelas que no 
estado puro tem a maior pressão de vapor (maior tendência de escapar do 
líquido). 
Como exemplo, se pode citar que o metano é mais volátil que o etano, que 
por sua vez é mais volátil que o propano. Isso se deve ao fato que geralmente a 
volatilidade de uma substância é diretamente proporcional ao tamanho da cadeia 
de sua molécula. 
 
3.1.2: Pressão de Vapor 
 
Considere um recipiente fechado onde se coloca uma certa quantidade de 
mistura líquida, por exemplo, hidrocarbonetos, a temperatura constante. Pela 
teoria cinética as forças que atuam sobre as moléculas presentes na superfície do 
líquido são maiores no sentido do interior do líquido para a superfície. 
Por causa do desequilíbrio previamente citado, as moléculas da superfície 
do líquido tenderão a evaporar. Com as moléculas passando da fase líquida para 
 23 
a fase vapor, a pressão do recipiente irá aumentar, devido aos choques das 
moléculas de vapor contra a superfície do recipiente. Essa pressão é diretamente 
proporcional ao número de moléculas vaporizadas, mas esse valor não aumenta 
indefinidamente, pois num determinado momento, se chegará a um ponto de 
equilíbrio dinâmico, em que o número de moléculas que saem do líquido será o 
mesmo número de moléculas que passam de vapor para o líquido. Nesse 
momento, a pressão exercida pelo vapor passará a ser a pressão de vapor da 
mistura na temperatura fixada. 
Na figura 8 pode ser visto este recipiente fechado com as transformações 
de estado ocorrendo em seu interior. 
A composição do vapor e do líquido não mais se alterará por maior que seja 
o tempo. Diz-se então, que o líquido e o seu vapor estão em equilíbrio. 
 
 
Figura 8: Pressão de Vapor. 
 
Supõe-se agora que a temperatura seja aumentada. Com isso, a energia 
cinética das moléculas na superfície do líquido aumentará, e assim um maior 
número de moléculas passarão do estado líquido para o vapor e vice-versa, e uma 
nova situação de equilíbrio será atingida. A pressão do recipiente (pressão de 
vapor do líquido) será maior que no caso anterior, quando a temperatura era mais 
baixa. 
Partindo disto, se conclui que a pressão de vapor de um líquido varia com a 
temperatura, e é tanto maior quanto mais alta for esta temperatura. 
Finalizando, se chega a lei fundamental da pressão de vapor, que é: A 
pressão máxima de vapor de um líquido depende somente da natureza do líquido 
e da temperatura. 
 
 24 
3.1.2.1: Influência da Pressão Externa na Vaporização 
 
A pressão externa também tem influência na vaporização de um líquido. 
Para facilitar a explicação, considera-se como exemplo um líquido puro, como 
água, a 30ºC, e a pressão atmosférica padrão (101,3 kPa). Nesta temperatura, a 
pressão de vapor da água é 4,24kPa. 
A medida que se vai cedendo calor à água, sua temperatura vai subindo 
(calor sensível), aumentando a pressão de vapor da mesma. Quando a 
temperatura da água chegar a 100ºC, esta começará a ferver, e todo o calor 
fornecido passa a ser usado como calor latente de vaporização, não mais 
elevando a temperatura da mesma. Nesse momento, a pressão de vapor é 101,3 
kPa. Ou seja, o ponto de ebulição normal da água é 100ºC porque sua pressão de 
vapor torna-se igual à pressão atmosférica. 
Esta análise leva a seguinte conclusão: um líquido puro entra em ebulição a 
uma dada temperatura quando a pressão de vapor correspondente a esta 
temperatura iguala à pressão ao que o líquido está submetido. 
Logicamente, se a pressão externa que atua sobre o líquido for aumentada, 
o líquido necessitará de uma temperatura maior para entrar em ebulição, até que a 
pressão de vapor se iguale à pressão externa. O mesmo raciocínio se aplica 
quando a pressão externa diminui, passando a água a ferver a uma temperatura 
menor que 100ºC. A tabela 1 exemplifica esta idéia no caso da água. 
 
 
Pressão (kPa) Temperatura (ºC) 
101,3 100 
202,6 120 
Tabela 1: Ponto de Ebulição por Pressão da Água. 
 
 
3.1.3: Ponto de Bolha e Ponto de Orvalho 
 
Um detalhe importante é que a uma determinada pressão, a vaporização de 
um composto puro se processa a uma temperatura constante, sem modificar a 
 25 
composição de seus vapores, diferente do que acontece na vaporização de uma 
mistura. 
Numa mistura, a vaporização e a condensação não dependem apenas da 
pressão de vapor de seus componentes, pois se verifica que os componentes 
mais voláteis exercem um efeito de arraste sobre os componentes mais pesados 
ou menos voláteis, os quais, por sua vez, tem uma ação aceleradora sobre a 
condensação dos componentes mais leves. 
Assim, uma mistura constituída por butano, pentano, hexano e heptano, por 
exemplo, evapora-se completamente a uma temperatura mais baixa do que o 
ponto de ebulição do heptano, do mesmo modo que se condensa a uma 
temperatura mais alta do que a do ponto de condensação do butano. 
Levando isso em conta, se chega a dois conceitos: 
 
Ponto de Bolha: é a temperatura de uma mistura a uma dada pressão, em 
que a mesma começa a ferver (primeira bolha na massa líquida). Quando a 
pressão é a atmosférica, o ponto de bolha da mistura é chamado de ponto de 
ebulição normal. 
Ponto de Orvalho: é a temperatura de uma mistura vaporizada a uma 
dada pressão, onde se condensa a primeira gota de líquido. Entre esses dois 
pontos, a mistura estará entre 0% e 100% vaporizada. 
 
Ambos pontos acima mudam de posição para cada composição da mistura, 
gerando duas curvas, a curva de pontos de bolha e de pontos de orvalho. 
A modo de exemplo considera-se uma mistura binária de benzeno-tolueno 
a pressão atmosférica. A figura 9 mostra as curvas de equilíbrio temperatura por 
composição de benzeno da mistura. Além disso, esta figura servirá para 
exemplificar outros conceitos vistos mais adiante neste capítulo. 
 
 26 
 
Figura 9: Ponto de Bolha e Orvalho. 
 
Conforme a figura 9, se percebe que o benzeno é o componente mais 
volátil da mistura, sendo seu ponto de ebulição normal igual a 81ºC (fração molar 
do benzeno = 1), enquanto o tolueno, menos volátil, tem seu ponto de ebulição 
normal igual a 110,6ºC (fração molar do benzeno = 0). 
Percebe-se, também pela análise da figura 9, que para cada composição da 
mistura, haverá diferentes pontos de orvalho e bolha. 
 
3.1.4: Pressão de Vapor de uma Mistura Líquida 
 
Para misturas, a pressão de vapor não depende apenas da mistura, mas 
também de sua composição. 
Como exemplo considera-se as pressões de vapor do tolueno e do benzeno 
a 82ºC, que são respectivamente 41,597 kPa e 107,325 kPa. Uma mistura destas 
substâncias, nesta temperatura, não terá a pressão de vapor equivalente a soma 
direta das duas pressões de vapor (149,92 kPa). Cada componente irá contribuir 
com uma parcela da pressão de vapor da mistura, equivalente a sua composição 
molar presente na mistura. 
 27 
Considerando-se a mistura líquida como ideal, pode-se calcular a 
contribuição de cada componente na pressão de vapor da mistura, utilizando-se a 
Lei de Raoult, (equação 1). 
 
Pa = Pa’ * Xa (1) 
Pa = Pressão parcial de vapor do componente A na mistura líquida. 
Pa’ = Pressão de vapor do componente A na temperatura do sistema. 
Xa = Fração molar do componente A no líquido. 
 
Utilizando a Lei de Raoult, e se supondo que a mistura contém 60% molar 
de benzeno e está na temperatura citada previamente, terá uma pressão de valor 
igual a 81,034 kPa, de acordo com as seguintes contribuições: 
• Tolueno : 41,597 Kpa * 0,4 = 16,639 kPa; 
• Benzeno : 107,325 Kpa * 0,6 = 64,395 kPa. 
 
Obviamente, se a composição da mistura mudar, mesmo que a temperatura 
permaneça constante, a pressão de vapor da misturatambém mudará. 
 
3.2: Princípio Geral da Destilação 
 
Para se avançar no estudo da destilação, é preciso o conhecimento do 
equilíbrio líquido-vapor. Quando uma mistura líquida estiver em equilíbrio com o 
vapor correspondente, a pressão de vapor desta mistura será igual à pressão total 
do sistema. 
Utilizando a mesma mistura do exemplo anterior, nota-se que a pressão de 
vapor da mistura é inferior à pressão atmosférica (81,034 kPa < 101,325 kPa). 
Isso significa que não existe um vapor em equilíbrio com a mistura líquida, sendo 
assim que a mistura é um liquido sub-resfriado, conforme pode ser visto no ponto 
“a” (82ºC – 0,6 benzeno) na figura 9, mostrada na seção 3.1.3. 
 Aquecendo-se a mistura até 89,4ºC (ponto “b”), a pressão de vapor da 
mistura passa a ser 101,325 kPa (20,932 Kpa + 80,393 Kpa ), dessa maneira se 
igualando à pressão atmosférica, assim passando a existir um vapor de equilíbrio 
 28 
com esta mistura líquida. O ponto “b” passa a ser chamado de ponto de bolha 
para essa mistura líquida com 60% molar de benzeno. 
O vapor, que está em equilíbrio com a mistura líquida que se encontra no 
ponto “b”, aparece no ponto “c” do mesmo gráfico. 
Considerando-se que este vapor tem um comportamento ideal, pode-se, 
através da Lei de Raoult e da Lei de Dalton, obter a composição deste vapor, da 
seguinte maneira: 
A Lei de Dalton, (equação 2), permite que seja calculada a pressão parcial 
de cada componente neste vapor gerado da mistura. 
 Pa = P * Ya (2) 
Pa = Pressão parcial do componente A na fase vapor. 
P = Pressão total do sistema. 
 Ya = Fração molar do componente A na fase vapor. 
 
Combinando a Lei de Dalton com a Lei de Raoult, se chega à equação 3: 
Ya = (Pa’ / P) * Xa (3) 
 
A equação 3 só tem sentido quando existe um vapor em equilíbrio com a 
mistura. Da equação, se percebe que a composição de equilíbrio de um 
componente no vapor é diretamente proporcional à sua composição no líquido e à 
sua pressão de vapor, e é inversamente proporcional à pressão total do sistema. 
Utilizando esta equação, pode-se calcular a composição do vapor que esta 
em equilíbrio com a mistura de 60% molar de benzeno no ponto de bolha, na 
pressão atmosférica. 
• Tolueno : Yt = (52,329 / 101,325) * 0,4 = 0,2066 = 20,66% 
• Benzeno: Yb = (133,989 / 101,325) * 0,6 = 0,7934 = 79,34% 
 
O vapor com esta composição tem uma massa desprezível quando 
comparada com a massa líquida que lhe originou, sendo que se formou apenas 
uma bolha de vapor (o líquido esta em equilíbrio com uma massa desprezível de 
vapor). Da mesma maneira, se pode dizer que o vapor formado está em seu ponto 
de orvalho à temperatura de 89,4ºC, e em equilíbrio com o líquido com fração 
molar de benzeno de 60%. 
 29 
Uma conclusão importante deste exemplo é a seguinte: O vapor em 
equilíbrio com um líquido sempre será mais rico em componente volátil do que o 
líquido. 
Esta diferença entre composições do liquido e do vapor em uma mistura 
multi-componentes em equilíbrio é o princípio em que toda a destilação se baseia. 
O processo de destilação industrial se baseia nos fatos de uma mistura 
líquida em ebulição se torna rica no componente menos volátil, já que o mais 
volátil tende a escapar do líquido mais facilmente, e que um vapor em processo de 
condensação também se torna rico no componente mais volátil, já que o menos 
volátil tende a se condensar com mais facilidade. 
 
3.2.1: Razão de Equilíbrio K 
 
Quando alcançado o equilíbrio, o número de moléculas que passam da fase 
líquida para vapor e vice-versa é igual. A diferença importante é que o 
componente mais volátil se encontra mais concentrado no vapor, enquanto o 
menos volátil se encontra mais concentrado no líquido. 
A razão de equilíbrio é definida como a razão entre as frações molares de 
um componente nas fases líquidas e vapor, de acordo com a equação 4: 
K = Y / X (4) 
Y = Fração molar na fase vapor. 
 X = Fração molar na fase líquida. 
 
Sempre o componente mais volátil apresentará uma razão K maior que o 
componente menos volátil. 
 
3.2.2: Volatilidade Relativa 
 
Uma forma de se avaliar o quanto um componente é mais volátil que o 
outro é através da volatilidade relativa. 
A equação 5 mostra a volatilidade relativa, que nada mais é que uma 
relação entre as constantes de equilíbrio dos componentes. 
 �ab = Ka / Kb (5) 
 30 
Se combinando a equação 5 com as Leis de Dalton e Raoult, se chega a 
equação 6: 
�ab = Pa’ / Pb’ (6) 
A equação 6 mostra que a volatilidade relativa de uma mistura binária ideal 
é simplesmente a relação entre as pressões de vapor dos componentes puros na 
temperatura considerada. 
A volatilidade relativa serve para indicar o quanto difícil é a separação dos 
componentes em um processo de destilação. Componentes com igual volatilidade 
(�ab = 1) são impossíveis de serem separados através de destilação simples. 
Quanto maior o valor da volatilidade relativa, mais fácil será a separação. Na 
prática, se considera os valores menores ou iguais à 1,1 e maiores ou iguais a 1,5 
como uma separação difícil e uma separação fácil, respectivamente. 
A volatilidade relativa depende da temperatura e pressão da operação, só 
que a temperatura de equilíbrio é diretamente proporcional a pressão, desta forma 
fazendo com que a pressão de operação que acabe por determinar a volatilidade 
relativa. Deste fato, se chega a conclusão que, quanto maior a pressão, menor 
será a volatilidade relativa, e por conseguinte maior a dificuldade de separação 
entre os componentes. 
 
3.3: Processos de Destilação 
 
No passado, os métodos de destilação de petróleo era rudimentares. Eram 
realizados em alambiques, e de maneira descontínua. 
Além do desconhecimento das diferentes propriedades do petróleo na 
época, não era exigida uma boa qualidade para os produtos destilados. Vale 
lembrar que também não existia na época o interesse de se produzir todos os 
derivados existentes hoje, e nem a necessidade da qualidade exigida atualmente. 
O processo passou por fortes evoluções desde então, se buscando a 
melhor qualidade dos produtos acabados. 
A seguir se vê detalhes dos três tipos mais comuns de destilação. 
 
 31 
3.3.1: Destilação por Expansão Brusca (Destilação Flash ou Integral) 
 
É o tipo de destilação onde a carga é separada em dois produtos em um 
único estágio: um vapor e um líquido, que estão em equilíbrio termodinâmico. 
Nesta destilação, o vapor produzido fica durante a vaporização em contato 
íntimo com o líquido residual, desta maneira ligando o líquido e o vapor produzidos 
por relações de equilíbrio. 
Novamente utilizando a mesma mistura do exemplo anterior (60% molar de 
benzeno e 40% molar de tolueno), e a aquecendo até 92ºC, se chega ao ponto “d” 
na figura X. Percebe-se que neste ponto, há duas fases em equilíbrio, nos pontos 
“e” e “f”. 
Conforme visto no princípio básico da destilação, o líquido (ponto “e”) tem 
uma composição de 51% molar de benzeno, enquanto o vapor (ponto “f”) tem uma 
composição de 72,2% molar de benzeno. 
As fases do líquido e vapor resultantes são separadas do equipamento. 
Obviamente, o vapor será mais rico em compostos mais voláteis do que a carga 
ou líquido residual. 
Este tipo de destilação é a primeira fase que ocorre durante o 
fracionamento de petróleo. 
A figura 10 exemplifica este tipo de destilação. 
 
 
Figura 10: Destilação Flash. 
 
 32 
3.3.2: Destilação Simples (Destilação Diferencial) 
 
É uma destilação que acontece de forma descontínua. Uma carga delíquido é introduzida em um vaso ou retorta provida de aquecimento. A carga entra 
em ebulição, ao receber calor, e vai aumentado de temperatura continuamente (já 
que o líquido no vaso vai se enriquecendo com o componente mais pesado), e os 
vapores são retirados tão rapidamente quanto se formam, para um condensador, 
onde são liquefeitos e coletados em um recipiente, conforme o esquema da figura 
11. Ao contrário da destilação integral, não existe relação de equilíbrio entre o 
líquido residual e o líquido condensado. 
 
 
Figura 11: Destilação Simples. 
 
 A primeira parte do destilado será a mais rica na substância mais volátil, e 
a medida que a vaporização prosseguir, o produto vaporizado se tornará cada vez 
menos volátil. 
Este tipo de destilação é utilizada em laboratórios, para testes como curva 
de destilação ASTM, intemperismo para o GLP, etc. 
 
3.3.3: Destilação Fracionada 
 
É uma operação de separação de componentes de misturas por intermédio 
de vaporizações e condensações sucessivas, que, aproveitando as diferentes 
 33 
volatilidades das substâncias participantes da mistura, torna possível o 
enriquecimento da parte vaporizada com os componentes mais voláteis e da parte 
líquida com os componentes menos voláteis. 
Este tipo de destilação é uma evolução da destilação integral, sendo que 
nada mais é do que uma destilação integral com vários estágios, e pela sua 
capacidade de produzir produtos com maior grau de pureza, que muitas vezes 
nem pode ser alcançado pela destilação integral, é o mais utilizado em indústrias 
de grande porte. A destilação fracionada pode ser realizada em processo 
contínuo, utilizando para tal, equipamentos denominados torres ou colunas de 
destilação. 
 
A modo de exemplo apresenta-se a evolução das composições em uma 
separação do tipo descrito acima, para uma mistura de duas substâncias A e B, 
sendo que A é cinco vezes mais volátil do que B. 
Deseja-se obter um líquido com mais de 90% de A, partindo de um líquido 
que tenha somente 10% de A. Utilizando as equações (1) e (2), obtém-se as 
composições da figura abaixo, onde se verifica que para tal são suficientes três 
vaporizações e condensações sucessivas (três estágios), conforme pode ser visto 
na figura 12. 
Vale citar que se o desejado fosse uma mistura com mais componente B, 
bastava utilizar o líquido residual do primeiro estágio, e seguir destilando o líquido 
residual, desta forma enriquecendo o líquido com mais componente B. 
 
 
 
Figura 12: Destilação Fracionada. 
 
 34 
Partindo da idéia acima, estudaram-se várias melhorias no processo, como 
o uso de um condensador de maior capacidade no último estágio do produto 
menos volátil; a devolução de parte do produto condensado ao estágio inferior 
para resfriar os vapores; o uso de apenas um vaporizador de maior capacidade no 
último estágio da seção de purificação do produto mais pesado para vaporizar 
total ou parcialmente o líquido deste estágio, e a utilização do vapor formado para 
aquecer os líquidos desta seção. Estas modificações eliminam a necessidade de 
ter vários permutadores e vaporizadores intermediários. 
Seguindo esta idéia, os líquidos formados nos estágios serão devolvidos a 
estágios diretamente inferiores de onde estes forem formados, assim como os 
vapores formados em cada seção serão passados para a seção diretamente à 
frente. O esquema descrito se encontra na figura 13. 
 
Figura 13: Destilação Fracionada com Refluxos. 
 
Vendo a figura 13, percebe-se que em cada estágio, o vapor quente no seu 
ponto de orvalho (saturado) passa a ter contato com um líquido frio no seu ponto 
de bolha (saturado), o que permite obter: 
 35 
• Uma temperatura final intermediária entre as temperaturas do líquido e 
vapor, devido à troca de calor entre eles; 
• Um vapor e um líquido com composições diferentes dos originais, devido 
tanto à condensação preferencial do componente menos volátil do vapor, 
quanto à vaporização preferencial do componente mais volátil do líquido. 
 
Com estes efeitos, o vapor que sai do estágio se encontra a uma 
temperatura menor e mais enriquecido de componentes mais leves que o original. 
E o líquido, que se encontra em equilíbrio com esse vapor formado, sai do estágio 
a uma temperatura maior e mais enriquecido de componentes mais pesados que o 
original. 
Essa condensação parcial dos mais pesados e revaporização preferencial 
dos mais leves acontece nos outros estágios da seqüência, assim: 
• Quanto maior a pureza desejada dos produtos, maior o número de estágios 
será necessário; 
• Quanto mais condensado retorna para cada estágio, melhor será o grau de 
separação, já que será maior o grau de enriquecimento do vapor no 
componente mais volátil. Esse retorno do condensado é conhecido 
comumente como refluxo. 
 
Estas duas variáveis são as consideradas na hora de projetar um 
equipamento para se obter um certo grau de separação. 
Toda esta idéia apresentada é aplicada em um equipamento industrial 
conhecido como Torre de Destilação ou de Fracionamento, com capacidade de 
processar maiores volumes de carga, sem afetar a qualidade dos produtos. 
 
3.4: Torre Convencional de Destilação 
 
As torres de destilação funcionam conforme os princípios da destilação 
fracionada, sendo que os vasos, que serviam para realizar o contato líquido – 
vapor, são substituídos por outro dispositivo. Dessa maneira, cada estágio da 
 36 
coluna é constituído fisicamente de uma chapa metálica especial, chamada de 
bandeja ou prato. 
Nesses pratos, é preciso dar condição para que o vapor vindo da seção 
inferior borbulhe no líquido em ebulição, e ao líquido de escoar horizontalmente 
pelo prato através de um gradiente hidráulico, entre o ponto de chegada e de 
descida do líquido. 
A torre então necessita ter dispositivos que permitam esse escoamento de 
vapor e líquido, garantindo o contato entre eles. Os dois tipos que são 
considerados são os pratos e os recheios. 
 
3.4.1: Pratos 
 
Nada mais é do que uma chapa metálica especial, de forma circular, com 
uma área central perfurada para permitir a passagem de vapor. De acordo com o 
tipo de perfuração, os pratos podem ser: perfurados, borbulhadores ou valvulados. 
O prato perfurado é simplesmente uma chapa furada. Todos os pratos 
possuem uma calha (vertedor), por onde o líquido é descarregado na bandeja 
inferior, sendo que o nível de líquido no prato é determinado pela altura deste 
vertedor acima do prato e pela perda de carga no escoamento do prato superior 
para o prato que se esta analisando. 
O prato com borbulhadores, é o que tem ao redor de seus furos pequenas 
chaminés, cobertas por uma campânula ligeiramente afastada, de maneira a 
formar um canal entre a chaminé e a campânula. 
Já o prato valvulado tem um disco sobre a perfuração, com algum acessório 
adicional que impeça que o disco seja arrastado pelo vapor. A pressão dos 
vapores sobre a parte inferior do disco o mantém na posição adequada para a 
passagem dos vapores. Esse tipo de prato pode ser visto na figura 14. 
Em todos esses tipos de pratos, o líquido escoará horizontalmente, em um 
ou mais sentidos. 
 
 37 
 
Figura 14: Esquema do Funcionamento de um Prato Valvulado. 
 
3.4.2: Recheios 
 
Recheios são dispositivos colocados no interior da torre, mantendo um 
contato contínuo entre o vapor e o liquido por toda a extensão do leito recheado. 
Ao invés de pratos, a torre é composta de seções recheadas, onde ocorre a 
transferência de massa e calor entre o líquido e o vapor. O número de seções 
recheadas é função da eficiência do equipamento, o que obriga uma redistribuição 
do líquido, para garantir o máximo de área molhada do recheio possível. Os 
recheios mais comuns são divididos em duas categorias, randômicos e 
estruturados. 
 
3.4.2.1: Recheios Randômicos 
 
São recheios que são postos dentro da seção sem nenhuma preocupação 
com o arranjo que eles formarão. Mesmo assim são necessários suportes para 
mantê-los no interior da seção. Osmais conhecidos são: 
 
• Anéis de Raschig; 
• Selas de Berl; 
 38 
• Selas Intalox; 
• Anéis de Pall; 
• IMTP. 
 
Os dois primeiros são os recheios mais antigos, e vem sendo substituídos 
gradualmente por recheios mais eficientes. A sela Intalox é uma versão mais nova 
da sela de Berl. Os anéis de Pall são os recheios mais usados na destilação, pela 
grande eficiência, flexibilidade e capacidade. Por fim, o IMTP (Intalox Metal Tower 
Packing), patente da Norton, é considerado mais eficiente que os anéis de Pall. 
Em relação aos recheios IMTP, eles apresentam seis tamanhos (15 ao 70), 
sendo que o menor proporcionará uma maior eficiência e o maior obterá uma 
maior capacidade e menor perda de carga. 
Na figura 15 é mostrado o recheio randômico IMTP. 
 
Figura 15: Recheio Randômico (IMTP). 
 
3.4.2.2: Recheio Estruturado 
 
Os recheios estruturados devem ser colocados na torre de uma forma 
ordenada ou arrumada. Dividem-se entre os tradicionais e os de alta eficiência. 
A diferença entre os dois é a baixa perda de carga que os de alta eficiência 
causam, além da elevada taxa de transferência de massa. São recheios muito 
caros. 
Os recheios estruturados normalmente são denominados por um número 
acrescido de X ou Y, por exemplo 250Y. O número representa a área do recheio, 
enquanto a letra representa o ângulo (X = 30° e Y = 45°) da inclinação da 
 39 
corrugação do recheio. Na figura 16 é mostrado um exemplo de recheio 
estruturado. 
 
 
Figura 16: Recheio Estruturado. 
 
3.4.3: Componentes e Seções da Coluna de Destilação Convencional 
 
3.4.3.1: Componentes da Coluna 
 
Na figura 17 observa-se os três componentes adicionais de uma coluna: o 
condensador, o tambor de refluxo e o refervedor. 
 
 
Figura 17: Esquema de uma Coluna de Destilação. 
 40 
O vapor que sai da coluna, pelo seu topo, é condensado total ou 
parcialmente no condensador de topo. O condensado (junto com um eventual 
vapor em caso de não totalidade na condensação) vai para o tambor de topo (ou 
de refluxo). Parte do líquido frio retorna para a torre através de uma bomba, 
passando a ser chamado de refluxo, sendo sua vazão controlada por uma válvula 
que permite controlar a temperatura no topo da coluna. A outra parte do 
condensado é o produto de topo, chamado de destilado. 
O liquido que sai pelo fundo da coluna é enviado a um trocador de calor, 
chamado de refervedor, onde ocorrerá vaporização de parte deste líquido. Os 
vapores formados serão fonte de calor para a coluna, permitindo a revaporização 
dos componentes mais leves dos líquidos que descem para a seção inferior, com 
a conseqüente condensação dos componentes mais pesados desse vapor. A 
parte não vaporizada constituirá o produto de fundo (resíduo). 
 
3.4.3.2: Seções da Coluna de Destilação 
 
A coluna de destilação pode ser dividida em três partes: zona de flash, 
seção de absorção e seção de esgotamento. 
A zona de flash é o ponto intermediário onde a carga da coluna é 
introduzida, geralmente perto do meio da coluna. Esse ponto passa a dividir a 
coluna, sendo que para cima dele fica a seção de absorção, e abaixo, a seção de 
esgotamento. 
A seção de absorção (também chamada de seção de enriquecimento ou de 
retificação), tem como objetivo absorver os componentes mais pesados do vapor 
que a atravessa, dessa maneira enriquecendo o vapor com componentes mais 
leves. 
A seção de esgotamento serve para remover os componentes leves do 
líquido que desce da zona de flash. É a operação inversa da seção de absorção. 
 
 41 
3.4.4: Mecanismo de Funcionamento de uma Torre de Destilação 
Convencional 
 
Existem três caminhos possíveis para a carga que está entrando na torre, 
de acordo com seu estado térmico: 
1. Temperatura da carga � Ponto de Bolha : A carga, em estado líquido, desce 
para o prato diretamente abaixo da entrada da carga (seção de 
esgotamento), misturando-se com o refluxo interno que desce pela seção 
de absorção. 
2. Temperatura da carga � Ponto de Orvalho : A carga, em estado vapor, sobe 
pela seção de retificação. 
3. Ponto de Bolha < temperatura da carga> Ponto de Orvalho : A parte líquida 
da carga, carga esta que se encontra parcialmente vaporizada, desce para 
o prato superior da seção de esgotamento, enquanto o vapor sobe pela 
seção de retificação, borbulhando no liquido desta seção. 
 
Ao atravessar o líquido que se encontra em um prato superior ao seu, o 
vapor (no seu ponto de orvalho), que está a uma temperatura maior e composição 
diferente da do líquido, acaba por sofrer uma condensação preferencial de seus 
componentes mais pesados (menos voláteis). Aliado a este fato, o calor liberado 
por essa condensação acaba por promover a vaporização dos componentes mais 
leves (mais voláteis) do líquido que chega neste prato vindo do prato superior. 
Com isso, o vapor que abandona o prato, além de ter uma temperatura 
menor, também tem uma maior concentração de componentes mais voláteis do 
que o vapor que chega a este prato, pois o vapor que abandona o prato deixou 
seus componentes menos voláteis no líquido deste prato, e retirou deste liquido 
seus componentes mais voláteis. 
Já o líquido que abandona este prato, além de ter uma temperatura maior, 
também tem uma concentração maior de componentes menos voláteis do que o 
líquido que esta chegando neste prato, pois ele recebe os componentes menos 
 42 
voláteis do vapor que borbulha por ele, além de perder seus componentes mais 
voláteis para este mesmo vapor. 
Por causa destas vaporizações e condensações que ocorrem por contato 
direto entre o vapor e o líquido, é dito que existe uma troca de massa e calor entre 
o líquido e o vapor que passam pela coluna de destilação. 
Quanto mais alto na torre, mais frio se tornam os vapores, e mais 
concentrados de componentes mais voláteis. 
E quanto mais baixo na torre, mais quentes se tornam os líquidos, e mais 
concentrados de componentes menos voláteis. 
Destas afirmações acima, se chega à conclusão que o topo da torre é o 
local onde existem as menores temperaturas e pressões do sistema, além da 
maior concentração de componentes mais voláteis, enquanto o fundo da torre é o 
local onde se encontram as maiores temperaturas e pressões, e a maior 
concentração de componentes menos voláteis. 
O refluxo externo, gerado da condensação de parte dos vapores 
provenientes do topo da torre, acaba por gerar o refluxo interno da torre, que 
desce de prato a prato, e acaba por ajudar a remover os compostos pesados do 
vapor que esta subindo pela torre, melhorando o fracionamento na seção de 
absorção. 
Já na seção de esgotamento, acontece o contrário, onde quanto mais vapor 
subir pelo fundo, melhor a remoção dos componentes leves presentes desta 
seção. 
 
3.5: Conclusões do Capítulo 
 
Este capítulo tratou dos fundamentos e princípios da destilação atmosférica, 
e também abordou os diferentes tipos de destilação, além de detalhar as principais 
partes e o mecanismo de funcionamento de uma torre de destilação atmosférica. 
 
 43 
Capítulo 4: Curvas de Destilação e Nível de 
Fracionamento 
 
4.1: Curvas de Destilação 
 
O petróleo é uma mistura complexa, formado por muitos componentes, em 
sua maioria hidrocarbonetos, pelo que não é possível identificar ou determinar a 
composição de cada componente puro. 
Mas para se executar projetos e otimizações de unidades, é necessário se 
obter uma caracterização dos componentes do petróleo, através de métodos 
indiretos, baseados em propriedades médias e/ou empiricamente determinados. 
Desta premissa, surgem os vários ensaios realizados em laboratório, visando 
levantar curvas de destilação. 
Vale lembrar que a destilação não visa obter produtos com uma 
composição definida em termos de componentes, sendo que na maioria das vezes 
os produtos são uma mistura complexa de hidrocarbonetos (frações do petróleo). 
Com o objetivo de se avaliar o fracionamento entre os diversos produtos 
e/ou seções de uma torre, utilizam-se as curvas de destilação destesprodutos, 
comparando o ponto final (PFE) de determinado produto e o ponto inicial (PIE) do 
respectivo produto retirado imediatamente abaixo na torre. 
Um detalhe interessante é que todos os tipos de ensaios de destilação são 
realizados em bateladas, e a sua destilação é a mais completa possível. 
Dois tipos de curvas de destilação são utilizadas no programa de 
inferências da REPAR [ 1 ] [ 5 ]. 
 
4.1.1: Curvas ASTM (American Society For Testing And Materials) 
 
Neste método, os vapores formados em decorrência do aquecimento do 
balão de destilação são continuamente removidos do aparelho e condensados, 
sem refluxos externos para a coluna. Por causa das perdas de calor do 
equipamento para o exterior, existe uma pequena condensação de vapores 
 44 
formados, gerando gotas de condensado que retornam ao balão, vindo dai o 
pequeno e grosseiro fracionamento deste método (comparando com a PEV). 
Ao decorrer do ensaio, se vão registrando progressivamente o volume de 
destilado e a temperatura correspondente. 
A curva obtida com a metodologia ASTM é a mais fácil de ser obtida em 
laboratório, tendo como desvantagem não fornecer grande precisão nos 
resultados, em grande parte devido ao fracionamento pobre que é obtido. A curva 
ASTM fornece basicamente porcentagens vaporizadas de volume de 5% em 5%, 
e é utilizada basicamente para controle de qualidade das frações de petróleo. 
Existem vários tipos de padronizações diferentes, conforme o produto e a 
pressão utilizados. 
O método ASTM D-86 é para produtos com PFE até 400°C, sendo 
realizado na pressão atmosférica, enquanto o ASTM D-1160 é para produtos com 
PFE acima deste valor, sendo realizado o teste em uma coluna a vácuo. 
Na figura 18 vê-se o comportamento da curva de destilação ASTM. 
 
 
Figura 18: Curva de Destilação ASTM. 
 
4.1.2: Curva PEV (Ponto de Ebulição Verdadeiro) 
 
Esta curva de destilação é levantada em uma coluna especial, dotada de 
um grande numero de estágios ideais de equilíbrio e trabalhando com uma razão 
de refluxo elevada. Tem como objetivo se aproximar da condição que cada ponto 
da curva represente o ponto de ebulição de seus componentes na pressão da 
 45 
destilação. É necessário para isto operar com um volume razoável de amostra 
(por exemplo, cem litros), além de recolher o destilado em frações reduzidas de 
volume, para se estreitar a faixa dos componentes obtidos. 
Este ensaio se inicia pela debutanização (remoção de hidrocarbonetos mais 
leves que o butano) a uma temperatura constante de -20°C no condensador, além 
da pesagem e análise dos gases em cromatografia gasosa. Depois se parte para 
a destilação, ajustando a retirada do produto de acordo com critérios pré-
estabelecidos. Caso sejam necessárias altas temperaturas por causa de 
componentes pesados, se continua a destilação a pressões menores que a 
pressão atmosférica, evitando assim o craqueamento. 
Na hora de montar a curva, caso necessário, se corrige as temperaturas 
obtidas em pressões sub-atmosféricas para a pressão atmosférica. 
A destilação PEV fornece uma separação mais precisa dos componentes 
do petróleo ou de uma fração de petróleo, com isso se obtendo uma alta precisão 
e exatidão de seus resultados. Em contrapartida, é uma análise muito demorada, 
além de ser de alto custo e difícil execução, com isso sendo raramente realizada, 
a não ser para avaliação do petróleo e suas frações, para determinar sua 
qualidade e possíveis rendimentos. 
Este método permite separar porcentagens vaporizadas em faixas bem 
estreitas, por exemplo, 1%, 2%, 3%, etc. 
Na figura 19 vê-se o comportamento da curva de destilação PEV. 
 
 
Figura 19: Curva de Destilação PEV. 
 
 46 
4.1.3: Comparação Entre as Curvas ASTM e PEV 
 
 
Figura 20: Comparação Entre as Duas Curvas. 
 
A figura 20 mostra de forma comparativa as curvas ASTM e PEV obtidas na 
destilação de uma mesma fração de petróleo. 
 
4.2: Nível de Fracionamento 
 
O nível de fracionamento entre dois cortes destilados é um dos parâmetros 
mais importantes de otimização na operação de uma torre [ 1 ] [ 5 ]. 
O fracionamento entre dois cortes destilados é dito perfeito quando não 
existem componentes comuns entre os destilados. Isso acontece quando o ponto 
final do corte da fração mais leve coincidir com o ponto inicial do corte da fração 
mais pesada, na curva PEV. 
Nestas condições, o ponto final da curva de destilação ASTM da fração 
mais leve seria inferior ao ponto inicial da curva de destilação ASTM da fração 
mais pesada. 
Este fracionamento perfeito é mostrado na figura 21. 
 
 47 
 
Figura 21: Fracionamento Perfeito. 
 
Esse acontecimento é indicado nas curvas de destilação ASTM pelo 
chamado GAP, que serve como uma indicação de ótima qualidade de 
fracionamento. 
O caso diretamente oposto, quando a separação não é boa, é quando as 
frações sucessivas possuem elementos em comum, acarretando em que os 
pontos finais das curvas PEV e ASTM da fração leve são superiores aos pontos 
iniciais das curvas PEV e ASTM da fração pesada, conforme mostrado na figura 
22. 
 
 
Figura 22: Fracionamento Ruim. 
 
A disposição das curvas mostradas pode ser chamada de overlap, sendo 
que o valor de overlap é diretamente correspondente ao quanto pior esta sendo a 
 48 
separação, ou seja, quanto maior o overlap, pior a separação. Como os pontos 
finais e iniciais da curva de destilação ASTM não podem ser determinados com 
muita precisão, se considerar para a separação os pontos 5% ASTM e 95% ASTM 
para se estimar a seletividade do fracionamento em uma determinada seção. 
Assim, definem-se: 
• “GAP”: Temp. 5% do prod. pesado – Temp. 95% do prod. leve > 0; 
• “OVERLAP”: Temp. 5% do prod. pesado – Temp. 95% do prod. leve < 0. 
 
A tabela 2 mostra um exemplo de uma mistura com pontos das curvas de 
nafta leve e pesada e querosene: 
Destilação Nafta Leve Nafta Pesada Querosene 
PIE (°C) 35 73 194 
5% (°C) 48 110 198 
10% (°C) 51 116 201 
30% (°C) 61 129 208 
50% (°C) 74 137 214 
70% (°C) 91 145 221 
90% (°C) 109 155 235 
95% (°C) 116 159 241 
PFE (°C) 122 168 255 
Tabela 2: Pontos de Destilação ASTM. 
 
A partir da análise realizada e da tabela 2 obtém-se: 
• Nafta Pesada (110ºC) - Nafta Leve (116ºC) = Overlap de 6ºC; 
• Querosene (198ºC) - Nafta Pesada (159ºC) = Gap de 39ºC. 
 
Com esses dois fatos, se pode afirmar que a separação entre as Naftas não 
é satisfatório, por apresentar um overlap de 6ºC, e que a separação entre a Nafta 
Pesada e o Querosene é satisfatória, por apresentar um gap de 39ºC. 
Vale citar também que, para se melhorar o fracionamento entre dois 
produtos laterais adjacentes, se deve aumentar o refluxo líquido nos pratos entre 
eles. Esse aumento pode ser alcançado tanto pela redução dos refluxos 
circulantes, quanto pela redução da retirada do corte superior (leve) e um igual 
aumento na retirada do corte inferior (pesado), sempre cuidando para que os 
produtos não saiam da especificação. 
 49 
4.3: Conclusões do Capítulo 
 
Neste capítulo analisou-se a importância das curvas de destilação para 
caracterização das frações obtidas do petróleo, e também o conceito de nível de 
fracionamento, um parâmetro importante para a otimização da unidade 
atmosférica. 
 
 
 50 
Capítulo 5: Torre de Destilação Atmosférica (T-2103) 
 
O programa de inferências estudado neste trabalho utiliza dado da torre T-
2103. Assim, neste capítulo, analisam-se com detalhes as principais partes da 
torre de destilação atmosférica (T-2103), os seus refluxos da torre e as correntes 
de produtos que saem da mesma. 
Na T-2103, o petróleo pré-fracionado na torre pré-flash (T-2101) sofre novo 
fracionamento, fornecendo Nafta Pesada como produto de topo, Resíduo 
Atmosférico como produto de fundo, e Querosene, Diesel Leve e Diesel Pesado 
como produtos laterais [ 5 ]. 
Conforme visto anteriormente, esta torre é dividida em duas seções, uma 
de absorção, que se situa acima da zona de vaporização, e a outra de 
esgotamento, que se situa abaixo da zona