REFINO DO PETRÓLEO E

Formação do Petróleo O petróleo se formou há milhões de anos, quando a matéria orgânica derivada de organismos marinhos e terrestres e depositada em ambientes sedimentares se maturou pela ação de micróbios, calor e pressão. Assim, os tipos de compostos presentes refletem a fonte de matéria-prima. Como resultado, a natureza do petróleo varia com a sua localização geográfica, fonte da matéria-prima, e história geológica. O petróleo é considerado uma fonte de energia não renovável, de origem fóssil e é matéria prima da indústria petrolífera e petroquímica

PETRÓLEO BRUTO CONTÉM EM MÉDIA: 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)

O petróleo bruto possui em sua composição uma cadeia de hidrocarbonetos, cujas frações leves formam os gases e as frações pesadas o óleo cru. A distribuição destes percentuais de hidrocarbonetos é que define os diversos tipos de petróleo existentes no mundo.

O esquema abaixo mostra a composição média do óleo cru, juntamente com alguns exemplos representativos de cada classe de compostos.

Os produtos que podem ser obtidos a partir de um barril de óleo cru típico, que contém 42 galões ou 159 litros, são mostrados abaixo:

EXPLORAÇÃO E PRODUÇÃO O ponto de partida na busca do petróleo é a exploração que realiza os estudos preliminares para a localização de uma jazida. Para identificar o petróleo nos poros das rochas e decidir a melhor forma de extraí-lo das grandes profundidades na terra e no mar, o homem utiliza os conhecimentos de duas ciências: a Geologia e a Geofísica. Um dos métodos mais utilizados pela Geofísica é o da sísmica, que compreende verdadeiros terremotos artificiais, provocados, quase sempre, por meio de explosivos, produzindo ondas que se chocam contra a crosta terrestre e voltam a superfície, sendo captadas por instrumentos que registram determinadas informações sobre o subsolo.

PERFURAÇÃO: SONDAS E PLATAFORMAS A perfuração é a segunda etapa na busca de petróleo. Ela ocorre em locais previamente determinados pelas pesquisas geológicas e geofísicas. Para realizá-la, perfura-se um poço - o pioneiro - mediante o uso de uma sonda. Comprovada a existência do petróleo, outros poços serão perfurados para se avaliar a extensão da jazida. Essa informação é que vai determinar se é comercialmente viável ou não, produzir o petróleo descoberto.

REFINO DO PETRÓLEO O petróleo bruto, tal como sai do poço, não tem aplicação direta. Para utilizá-lo, é preciso fracioná-lo em seus diversos componentes, processo que é chamado de refino ou destilação fracionada. Para isso, aproveitam-se os diferentes pontos de ebulição das substâncias que compõem o óleo, separando-as para que sejam convertidas em produtos finais

O processo de refino A primeira etapa do refino, consiste na destilação fracionada que é feita na Unidade de Destilação Atmosférica, por onde passa todo o óleo cru a ser refinado. O óleo pré-aquecido penetra na coluna ou torre de fracionamento que possui uma série de pratos. O petróleo aquecido sobe pela coluna e à medida que vai passando pelos pratos sofre condensação, separando-se em diversas frações

CRAQUEAMENTO OU PIRÓLISE (CRACKING) Este processo é a terceira etapa do refino que consiste na quebra das moléculas de hidrocarbonetos longos e pesados, convertendo-as em gasolina e outros destilados com maior valor comercial. Os dois principais tipos são o craqueamento térmico e o catalítico. O térmico utiliza calor e altas pressões para efetuar a conversão de moléculas grandes em outras menores e o catalítico utiliza um catalisador que é uma substância que facilita essa conversão, porém em condições de pressão mais reduzidas. Os catalisadores mais usados são: platina, alumina, bentanina ou sílica. Em ambos os tipos de craqueamento a utilização de temperaturas relativamente altas é essencial

PROCESSOS DE REFINO Os processos normalmente empregados nas refinarias modernas para o processamento do petróleo (óleo cru) são: destilação, cracking ou craqueamento, polimerização, alquilação, dessulfurização, dessalinização, desidratação e hidrogenação. Destilação Atmosférica e destilação a vácuo : A primeira etapa do processo de refino é a destilação atmosférica. são extraídos, por ordem crescente de densidade, gases combustíveis, GLP, gasolina, nafta, solventes e querosenes, óleo diesel e um óleo pesado, chamado resíduo atmosférico, que é extraído do fundo da torre. Craqueamento: Os dois principais tipos são o craqueamento térmico e o catalítico.

Polimerização: O objetivo do processo é produzir gasolina com alto teor de octano (hidrocarboneto com oito carbonos), que possui elevado valor comercial Alquilação: A gasolina obtida por meio da alquilação geralmente apresenta um alto teor de octanagem, sendo de grande importância na produção de gasolina para aviação. Dessulfurização: Processo utilizado para retirar compostos de enxofre do óleo cru, tais como: gás sulfídrico, mercaptanas, sulfetos e dissulfetos. Dessalinização e Desidratação: O objetivo destes processos é remover sal e água do óleo cru. Por meio dele o óleo é aquecido e recebe um catalisador. A massa resultante é decantada ou filtrada para retirar a água e o sal contidos no óleo. Hidrogenização: Processo desenvolvido por técnicos alemães para a transformação de carvão em gasolina. Por meio deste processo, as frações do petróleo são submetidas a altas pressões de hidrogênio e temperaturas elevadas, em presença de catalisadores.

As frações e seus pontos de ebulição

Esquema completo

A indústria petroquímica: conceituação A indústria petroquímica é definida basicamente, em função de suas matérias-primas, com a indústria orgânica sintética, que obtém seus produtos a partir de frações do petróleo e do gás natural. A petroquímica engloba mais de 1.000 produtos individuais, produzidos em gerações sucessivas que interligam as matérias-primas petrolíferas com as indústrias de transformação, produtos de bens de consumo final

Indústrias de 1ª geração Podem ser distinguidos três gerações industriais na cadeia produtiva da atividade petroquímica: Indústrias de 1ª geração Fornecem os insumos petroquímicos brutos, tais como eteno, propeno, butadieno, etc; Indústrias de 2ª geração Transformam os insumos petroquímicos brutos nos chamados insumos petroquímicos finais, como polivinilcloreto (PVC), poliésteres, óxido de etileno, resinas poliéster, etc; Indústrias de 3ª geração Transformam os insumos petroquímicos finais em produtos quimicamente modificados que serão fornecidos como produtos de consumo. São subdivididas em 5 segmentos básicos, conforme os tipos de produtos e os mercados atingidos. São eles: Fertilizantes Plásticos Fibras Elastômeros Detergentes

INSUMOS PARA A PETROQUÍMICA NAFTA É uma fração líquida e incolor do refino do petróleo, ou do próprio gás natural tratado, os sofisticados processos petroquímicos são capazes de quebrar, recombinar e transformar as moléculas originais dos hidrocarbonetos presentes no petróleo ou no gás, gerando, em grande escala, uma diversidade de produtos, os quais, por sua vez, irão constituir a base química dos mais diferentes segmentos da indústria em geral. É a matéria-prima básica para a produção do plástico. A Petrobras é a única produtora de nafta petroquímica no Brasil, atendendo à demanda nacional com produção própria e por importações.

NAFTA Matéria-prima básica para toda a cadeia de produção das resinas plásticas. É produzida na primeira etapa do refino do petróleo.

PRÉ-SAL

Entenda o que é a camada pré-sal A chamada camada pré-sal é uma faixa que se estende ao longo de 800 quilômetros entre os Estados do Espírito Santo e Santa Catarina, abaixo do leito do mar, e engloba três bacias sedimentares (Espírito Santo, Campos e Santos). O petróleo encontrado nesta área está a profundidades que superam os 7 mil metros, abaixo de uma extensa camada de sal que, segundo geólogos, conservam a qualidade do petróleo (veja figura abaixo). Vários campos e poços de petróleo já foram descobertos no pré-sal, entre eles o de Tupi, o principal. Há também os nomeados Guará, Bem-Te-Vi, Carioca, Júpiter e Iara, entre outros.

Um comunicado, em novembro do ano passado, de que Tupi tem reservas gigantes, fez com que os olhos do mundo se voltassem para o Brasil e ampliassem o debate acerca da camada pré-sal. À época do anúncio, a ministra Dilma Rousseff (Casa Civil) chegou a dizer que o Brasil tem condições de se tornar exportador de petróleo com esse óleo. Tupi tem uma reserva estimada pela Petrobras entre 5 bilhões e 8 bilhões de barris de petróleo, sendo considerado uma das maiores descobertas do mundo dos últimos sete anos. Para termos de comparação, as reservas provadas de petróleo e gás natural da Petrobras no Brasil ficaram em 13,920 bilhões (barris de óleo equivalente) em 2007, segundo o critério adotado pela ANP (Agência Nacional do Petróleo). Ou seja, se a nova estimativa estiver correta, Tupi tem potencial para até dobrar o volume de óleo e gás que poderá ser extraído do subsolo brasileiro. Estimativas apontam que a camada, no total, pode abrigar algo próximo de 100 bilhões de boe (barris de óleo equivalente) em reservas, o que colocaria o Brasil entre os dez maiores produtores do mundo.

A Petrobras planeja instalar um projeto-piloto para a exploração da área de Tupi entre 2010 e 2011; a exploração comercial está prevista para 2013. Inicialmente, a unidade produzirá 100.000 barris diários de óleo, mas ainda não está definido o verdadeiro potencial comercial da jazida. Analistas estimam que os poços poderiam gerar cinco vezes mais.