Petróleo: composição e esquemas de refino

O petróleo constitui uma composição de hidrocarbonetos que pode se mostrar em fase gasosa (Gás natural), líquida (óleo) ou sólida (xisto). Geralmente, é no formato líquido que o petróleo é encontrado e que serve a toda a indústria. O processo de separação é aquele que isola as famílias de hidrocarbonetos realizando o que se chamam frações, sem qualquer reação química. Os três passos básicos da petroquímica são: extração de petróleo, o refino e transformação num produto.

Os processos envolvidos no refino de petróleo envolvem três etapas: destilação, conversão e tratamentos, e embora pareça simples, o procedimento entre a matéria-prima e o produto comercializável pode incluir mais de 45 etapas. Essas etapas envolvem diversas operações unitárias, como a desidratação, dessalgação, destilação, craqueamento, reforma catalítica, coqueamento retardado, entre outros.

O petróleo recebido (oleodutos ou navio petroleiros, ou os dois) e direcionado aos tanques de armazenamento da refinaria. O petróleo contém água, sais inorgânicos, traços de metais solúveis e partículas sólidas. A primeira operação - retirada destas impurezas para evitar a ocorrência de corrosão e/ou envenenamento de catalisadores durante o refino. O petróleo, aquecido entre 60°C e 170°C para reduzir a viscosidade e a tensão superficial, é misturado com entre 3% e 10% de água mais emulsificantes numa válvula misturadora (mixing valve). A emulsão resultante é levada a um decantador onde a água se separa do petróleo. A água é injetada depois do aquecedor. Esta injeção pode ser antes do aquecedor. A Destilação ocorre através do fornecimento de calor e resulta na decomposição do petróleo em diversos produtos, assim como vapores e líquidos. São obtidas frações, isto é, misturas de hidrocarbonetos. Dentro dos equipamentos de destilação encontra-se a dessalgadora, que através de processos líquido e elétrico, separa o produto em líquidos e óleos. A Torre de Destilação Atmosférica separa componentes através da vaporização e condensação, obtendo produtos diferentes. A Torre de Destilação à Vácuo aquece o resíduo da Torre de Destilação Atmosférica, causando a vaporização do gasóleo contido. A Extração de solventes é um dos processos desta etapa é a desasfaltação do propano, que objetiva a extração líquido-líquido e recupera as frações oleosas ricas em asfaltenos. O resíduo deste processo pode ser usado em óleos combustíveis e asfaltamento de ruas. O Craqueamento catalítico é a quebra de moléculas com a utilização de catalisadores, para transformar as frações mais pesadas em outras, mais leves. Os produtos obtidos neste processo são: Gás combustível, Nafta, óleo leve; óleo decantado. A Reforma catalítica se dá através de catalisadores que resultam em obtenção de gasolina com elevado índice de octana ou um produto rico em hidrocarbonetos aromáticos nobres, como o benzeno. São realizadas as etapas de seção de pré-tratamento: remoção das impurezas como oxigênio e metais, seção de reforma: processos que resultam na formação de coque e seção de estabilização: separação entre o gás combustível e o reformado catalítico líquido. O Coqueamento retardado é um processo que visa a valorização econômica dos óleos pesados. Etapa cada vez mais em uso, já que a maior parte dos óleos crus é pesada. Essa fase resulta em produtos semelhantes ao craqueamento catalítico. As frações menores são ainda tratadas para a obtenção de produtos derivados do petróleo, como querosene e óleo diesel.

Cada refinaria é projetada e construída de acordo com o tipo de petróleo a ser processado; as necessidades de um mercado. Porém, durante a vida de uma refinaria, pode-se mudar o tipo de petróleo que ela recebe, como também podem mudar as especificações (qualidade) ou a demanda (quantidade) dos derivados por ela produzidos. Por isso pode-se dizer que toda refinaria tem um certo grau de Flexibilidade, isto é, uma capacidade de reprogramação dinâmica na operação do seu Esquema de Refino, que permite reajustar o funcionamento das Unidades para se adequar a mudanças no tipo de óleo e nas necessidades do mercado e ambientais. A sequência de operações unitárias consiste em transformações de um ou mais fluidos (gás e/ou líquido), que servem de entradas do processo, em outros fluidos, chamados saídas do processo. Os fluidos em uma refinaria, sejam de entrada ou de saída de algum processo, são também conhecidos como ‘correntes’. Os diferentes locais na refinaria onde ocorrem os processos de refino são as unidades de processo, unidades de refino ou de processamento. Cada uma dessas Unidades é composta por um conjunto de equipamentos responsável por uma etapa do refino. Alguns derivados já são produzidos na saída da primeira unidade de processamento, enquanto outros aparecem somente após a passagem por várias unidades de processo.

Assista ao vídeo: Utilização do Petróleo Destilação Fracionada em https://www.youtube.com/watch?v=VQ-x5LOsE6Y

 

 

Autoria

  • Karla Acemano De Jesus
    Engenheira
    Mesquita-RJ
    Doutora em Engenheira Química e Especialista em Eng de Segurança e Higiene do Trabalho. Docente, Perita e Consultora técnica.

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