Mestranda: Gabriela Collazzo Santa Maria, 2008 Universidade Federal de Santa Maria Centro de Tecnologia Departamento de Engenharia Química DEQ1014- Termodinâmica aplicada a Engenharia Química II Refino de petróleo Mestranda: Gabriela Collazzo Santa Maria, 2008

INTRODUÇÃO Indústria Petrolífera iniciou em meados do séc XIX 1859 Perfuração do primeiro poço na Pensilvânia 1897 Primeiro poço no Brasil 1939 Criada CNP- Conselho Nacional do Petróleo 1953 Criada a Petrobrás No Brasil, o petróleo é encontrado em águas oceânicas profundas, o que encarece a sua extração O maior estado produtor é o Rio de Janeiro, na Bacia de Campos, cuja contribuição é de quase 75%

ORIGEM

COMPOSIÇÃO PETRÓLEO BRUTO Carbono - 84% Hidrogênio - 14% Enxofre - de 1 a 3% (sulfeto de hidrogênio, sulfetos, dissulfetos, enxofre elementar) Nitrogênio - menos de 1% (compostos básicos com grupos amina) Oxigênio - menos de 1% (encontrado em compostos orgânicos como o dióxido de carbono, fenóis, cetonas e ácidos carboxílicos) Metais - menos de 1% (níquel, ferro, vanádio, cobre, arsênio) Sais - menos de 1% (cloreto de sódio, cloreto de magnésio, cloreto de cálcio)

AS PRINCIPAIS CLASSES DE HIDROCARBONETOS EM PETRÓLEO BRUTO: Parafinas fórmula geral: CnH2n+2 Temperatura ambiente podem ser gases ou líquidos exemplos: metano, etano, propano, butano, isobutano, pentano, hexano Aromáticos fórmula geral: C6H5 - Y (Y é uma molécula mais longa e não ramificada que se conecta a anéis benzênicos) estruturas em anel, com um ou mais anéis  geralmente são líquidos  exemplos: benzeno, naftaleno

Naftenos ou cicloalcanos fórmula geral: CnH2n estruturas em anel, com um ou mais anéis  em temperatura ambiente, geralmente são líquidos exemplos: ciclohexano, metilciclopentano Alcenos podem apresentar-se nos estados líquido ou gasoso exemplos: etileno, buteno, isobuteno Dienos e Alcinos fórmula geral: CnH2n-2 podem apresentar-se nos estados líquido ou gasoso exemplos: acetileno, butadieno

EXPLORAÇÃO

PLATAFORMAS NO BRASIL Plataformas Fixas - Primeiras unidades utilizadas - Laminas d’água 300m - Estruturas modulares de aço - Projetadas para receber: Equipamento de perfuração Estocagem de material Alojamento de pessoal

Plataformas Auto-eleváveis (PAs) Constituídas de balsa equipada com estrutura de apoio Movimentam-se para baixo até o fundo do mar São móveis Perfuração de poços - Lâminas d’água de 5 a 130 m

Plataformas Semi-submersíveis Estruturas com 1 ou + conveses Apoiada por colunas em flutuadores submersos Grande mobilidade Preferidas para a perfuração de poços exploratórios

Navios-sonda Navio projetado para perfuração de poços submarinos Torre de perfuração no centro do navio Sistema de posicionamento : sensores acústicos, propulsores e computadores Anulam o efeito de vento, ondas e correntes

Plataformas tipo FPSO - (Floating, Production, Storage and Offloading) Sistema flutuante de produção, armazenamento e transferência de óleo Planta de processo separa e trata os fluidos produzidos Navio aliviador Os maiores capacidade de 200 mil barris/dia Produção de gás de 3 milhões metros cúbicos dia

PLATARFOMAS

PRODUTOS DERIVADOS DO PETRÓLEO

Gás de Petróleo aquecer, cozinhar, fabricar plástico alcanos com cadeias curtas (1 a 4 átomos de carbono) faixa de ebulição: menos de 40ºC liquefeitos sob pressão para criar o GLP Nafta intermediário da gasolina mistura de alcanos de 5 a 9 átomos de carbono faixa de ebulição: de 60 a 100ºC

Gasolina combustível de motores mistura de alcanos e cicloalcanos (de 5 a 12 átomos de carbono) faixa de ebulição: de 40 a 205ºC Querosene combustivel para motores de jatos , material inicial para a fabricação de outros produtos mistura de alcanos (de 10 a 18 carbonos) e aromáticos faixa de ebulição: de 175 a 325°C

Gasóleo ou diesel destilado usado como diesel e óleo combustível, além de ser um intermediário para outros produtos alcanos contendo 12 ou mais átomos de carbono faixa de ebulição: de 250 a 350 ºC Óleo lubrificante usado para óleo de motor, graxa e outros lubrificantes alcanos, cicloalcanos e aromáticos de cadeias longas (20 a 50 átomos de carbono) faixa de ebulição: 300 a 370ºC

Petróleo pesado ou óleo combustível usado como combustível industrial, também serve como intermediário na fabricação de outros produtos alcanos, cicloalcanos e aromáticos de cadeia longa (de 20 a 70 átomos de carbono) faixa de ebulição: de 370 a 600°C Resíduos coque, asfalto, alcatrão, breu, ceras, material inicial para fabricação de outros produtos compostos com vários anéis com 70 átomos de carbono ou mais faixa de ebulição: mais de 600°C

REFINO DO PETRÓLEO Retirada do sal e da água, que se misturaram ao petróleo Aquecimento do óleo em fogo direto e então, começa a se separar Na coluna atmosférica, o petróleo é aquecido junto com vapor de água, para facilitar a destilação Saída dos produtos, já separados Produtos consumíveis

DESTILAÇÃO FRACIONADA

OS PONTOS DE EBULIÇÃO DOS SUBPRODUTOS DO PETRÓLEO

PROCESSAMENTO QUÍMICO Pode-se transformar uma fração em outra usando um destes três métodos: Craqueamento: divisão de grandes cadeias de hidrocarbonetos em pedaços menores Reforma: combinação pedaços menores para criar outros maiores Alquilação:rearranjo de vários pedaços para fazer os hidrocarbonetos desejados 

Craqueamento Térmico Vapor Viscorredução Coqueamento Catalítico Etano, butano e nafta em etileno e benzeno produtos químicos 816ºC Resíduos Alcatrão 5 TIPOS 482ºC Resíduos Óleo pesado Gasolina Nafta COQUE 482ºC Zeólita,hidrossilicato de alumínio, bauxita e alumino silicatos craqueamento catalítico fluido (538ºC) Gasóleo pesado gasolina e óleo diesel Hidrocraqueamento Óleo pesado gasolina querosene

+ Reforma Alquilação Catalisador – Platina Nafta de baixo peso Compostos aromáticos Produtos químicos Gasolina Subproduto – H2 Alquilação Compostos de baixo peso propileno buteno Ácido fluorídrico ou Ácido sufúrico + Hidrocarbonetos Ricos em Octanas

FUNCIONAMENTO DE UMA REFINARIA

PRODUTOS Como combustível: Gasolina Querosene Gás natural Diesel GLP Asfalto (piche) Plásticos Vela Cera

RESÍDUOS E MEIO AMBIENTE estudos sísmicos produção de água fluido de perfuração ferramentas radioativas Resíduos resíduos oleosos resíduos líquidos emissão de gases

BIBLIOGRAFIA http://www2.petrobras.com.br/minisite/refinarias/portugues/graficoPnd.asp http://ciencia.hsw.uol.com.br/refino-de-petroleo1.htm http://ciencia.hsw.uol.com.br/framed.htm?parent=refino-de- petroleo.htm&url=http://elmhcx9.elmhurst.edu/~chm/onlcourse/chm110/outlines/dist ill.html http://pt.wikipedia.org/wiki/Petr%C3%B3leo#Origem http://pt.wikipedia.org/wiki/Origem_inorg%C3%A2nica_do_petr%C3%B3leo http://www.geocities.com/organicabr/petroleo.htm http://www.geocities.com/organicabr/destilacao_fracionada.html http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./energia/petroleo/index.html &conteudo=./energia/petroleo/petroleo.html http://poluicao_ambiental.vilabol.uol.com.br/seminarios/Poluicao_petroleo.htm http://www.refap.com.br/refap_funcionamento.asp http://www.infoescola.com/geografia/petrobras-e-o-petroleo-no-brasil/ http://www.coladaweb.com/quimica/petroleo.htm http://www.brasilescola.com/brasil/historia-do-petroleo-no-brasil.htm http://www.cepa.if.usp.br/energia/energia1999/Grupo1A/historia.html