O principal objetivo no refino do petróleo é de se obter o máximo potencial energético de tal liquido. Para tanto ele é segmentado em fases, que se diferenciam por apresentarem pontos de ebulição diferentes, são as chamadas fases. Tal processo ocorre para o refino de petróleo bruto. Tal destilação é um processo físico que se baseia nas diferentes temperaturas de ebulição do petróleo
Figura 1. Torres de fracionamento em uma destilaria de petróleo e esquema do fracionamento do petróleo em uma torre, com os diferentes produtos obtidos.
Avaliando os pontos de ebulição de um liquido temos que este está em função da pressão que é aplicada ao mesmo, portanto durante a destilação completa do petróleo são usados dois artifícios a temperatura e a pressão.
Durante o processo de refino do petróleo ocorrem três alguns fenômenos:
· Destilação atmosférica: O petróleo é aquecido e fracionado em uma torre que possui pratos perfurados em várias alturas. Como a parte inferior da torre é mais quente, os hidrocarbonetos gasosos sobem e se condensam ao passarem pelos pratos.
· Destilação a vácuo: o produto que é obtido no final da destilação fracionada é então reaquecido e levado para outra torre, onde o seu fracionamento ocorrerá a uma pressão abaixo da atmosfera, sendo esta torre a de destilação a vácuo. Nesta torre será extraída mais uma parcela de óleo diesel e um produto chamado genericamente de Gasóleo, que servirá de matéria prima para outros óleos.
· Craqueamento: Este processo quebra as moléculas de hidrocarbonetos pesados, convertendo-as em gasolina e outros destilados com maior valor comercial. Pode ser dividido em craqueamento térmico, que acaba por utilizar calor e altas pressões para efetuar a conversão de moléculas grandes em moléculas menores, e o catalítico que dispõe de um catalisador, caracterizado como uma substância que facilita essa conversão, porém em condições de pressão mais reduzidas.
Durante o processo de refino do petróleo ocorrem três alguns fenômenos:
· Destilação atmosférica: O petróleo é aquecido e fracionado em uma torre que possui pratos perfurados em várias alturas. Como a parte inferior da torre é mais quente, os hidrocarbonetos gasosos sobem e se condensam ao passarem pelos pratos.
· Destilação a vácuo: o produto que é obtido no final da destilação fracionada é então reaquecido e levado para outra torre, onde o seu fracionamento ocorrerá a uma pressão abaixo da atmosfera, sendo esta torre a de destilação a vácuo. Nesta torre será extraída mais uma parcela de óleo diesel e um produto chamado genericamente de Gasóleo, que servirá de matéria prima para outros óleos.
· Craqueamento: Este processo quebra as moléculas de hidrocarbonetos pesados, convertendo-as em gasolina e outros destilados com maior valor comercial. Pode ser dividido em craqueamento térmico, que acaba por utilizar calor e altas pressões para efetuar a conversão de moléculas grandes em moléculas menores, e o catalítico que dispõe de um catalisador, caracterizado como uma substância que facilita essa conversão, porém em condições de pressão mais reduzidas.
Figura 2. Esquema Simplificado do fluxo do petróleo na unidade de destilação.
Como produto deste processo é obtido:
> Óleo diesel
Alem de carbonos e hidrogênios ele também apresenta enxofre e nitrogênio. Possui uma cadeia carbônica constituída de 6 a 20 átomos. Em sua composição participam hidrocarbonetos parafínicos, oleofínicos e aromáticos.
O óleo diesel é utilizado principalmente como combustível de veículos envolvidos
com o transporte de passageiros e de cargas mas também costuma ser utilizado para fins
industriais ( em fornos e caldeira ).
A portaria número 0063 de 6 de março de 1995 do Ministério das Minas e Energia define, conforme o uso a que se destina, a seguinte prioridade de fornecimento:
· 1º - Serviço público, de segurança pública e transporte coletivo urbano;
· 2º - Transporte de carga;
· 3º - Outros consumos automotivos;
· 4º - Demais usos.
> Querosene
Formado por uma mistura de hidrocarbonetos alifáticos, naftalênicos e aromáticos. Foi o primeiro derivado do petróleo a ter valor comercial. Por possuir uma grande curva de destilação, uma evaporação lenta e uma chama que oferece segurança em seu manuseio.
Pode ser utilizado para:
· Iluminação em lampiões e lamparinas;
· Combustível para aquecimento doméstico em regiões frias;
· Veículo para aplicação de inseticidas;
· Solventes para produção de asfaltos diluídos para pavimentação;
· desengordurante de peles e couros;
· Líquido de limpeza;
· Combustível para turbinas de avião a jato.
Sendo assim um derivado economicamente valorizado.
> Nafta
É um liquido incolor utilizado principalmente como matéria-prima na obtenção de propeno, eteno e correntes aromáticas. Sendo usada em indústrias petroquímicas.
> GLP (Gases Liquefeitos de Petróleo)
Popularmente conhecido como “gás de cozinha”. É o derivado mais leve do petróleo, sendo gasoso em condições ambientes, e no processo de refino, o GLP não é condensado em nenhum dos pratos da torre de fracionamento, sai pelo topo da coluna e acaba por ser condensado em trocadores de calor externos.
Pode ser comercializado como um combustível residencial ou industrial, e até fazer parte de aerossóis. Durante processos de armazenamento e transporte ele se encontra em estado liquido. É pouco corrosivo por possuir um baixo teor de enxofre e possui um alto poder calorífico.
> Cru
Petróleo que foi filtrado, entretanto ainda não foi refinado.
> Gasóleo
Possuem razoável teor de cadeias aromáticas com altas massas moleculares, devido à dificuldade do catalisador em romper os anéis benzênicos. São separados em três frações, conforme suas faixas de destilação.
· A fração mais leve é conhecida como Óleo Leve de Reciclo ou "Light Cycle Oil" (LCO). Sua faixa de destilação é compatível com a do óleo diesel e a ele é adicionado, desde que seu teor de enxofre esteja nos padrões. Quando isso não ocorre, o LCO é utilizado para acerto das viscosidades de óleos combustíveis.
· A fração intermediária é conhecida como Óleo Pesado de Reciclo ou "Heavy Cycle Oil" (HCO). Sua faixa de destilação enquadra-se com um óleo combustível de baixa viscosidade, entretanto, não é a ele adicionado, sendo toda sua vazão reciclada ao conversor, buscando uma nova chance de suas moléculas sofrerem um novo craquamento.
· A fração mais pesada, residual, é conhecida como Óleo Clarificado ou "Clarified Oil" (ClO). Devido a uma alta concentração de núcleos aromáticos policondensados, o ClO pode ser utilizado como matéria-prima para obtenção de negro de fumo (carga para borracha) ou coque de petróleo (produção de eletrodos de grafite). Quando não, o ClO é adicionado aos óleos combustíveis.
> Óleo combustível
Possui uma composição química bastante complexa, por ter derivados que contêm enxofre, nitrogênio, oxigênio e quantidades pequenas de alguns metais como vanádio, níquel, sódio, ferro e outros.
Devido à presença do metal vanádio ele adquire características corrosivas, e por isso podem ser adicionados a este óleo aditivos especiais que beneficiem seu rendimento.
É caracterizado principalmente por:
· Possui uma combustão mais completa possível;
· Os gases resultantes da combustão não devem apresentar toxidez e nem corrosividade elevada;
· Não produz depósitos inorgânicos nos queimadores;
· Possui alto poder calorífico;
· Escoa facilmente em baixas temperaturas;
· É de fácil manuseio e transporte seguro.
Por tais características é usado na geração de energia ou calor, por meio de caldeiras por exemplo.
> Asfalto
Quimicamente ele é provido de uma mescla de hidrocarbonetos não voláteis com altas massas moleculares alem de poder ser encontrado na forma líquida, viscosa ou semi-sólida.
Por possuir betume em sua composição o asfalto adquire a característica de impermeabilidade e de se tornar aglutinante.
Suas principais finalidades são:
· Pavimentação de estradas;
· Impermeabilizante na construção civil;
· Fabricação de tintas especiais para proteção contra erosão;
· Fabricação de tintas de impressão;
· Confecção de baterias eletroquímicas;
· Fabricação de solados especiais para calçados.
> Gasolina
A gasolina é líquida, volátil, inflamável e constituída quimicamente por uma mistura complexa de mais de 400 hidrocarbonetos. Esses hidrocarbonetos são, em geral, mais "leves" do que aqueles que compõem o óleo diesel. Além dos hidrocarbonetos e dos oxigenados, a gasolina contém ainda compostos de enxofre, compostos de nitrogênio e compostos metálicos, todos eles em baixas concentrações. A faixa de destilação da gasolina varia de 30 a 220°C. Atualmente são produzidos diversos tipos de gasolina sendo utilizada tecnologia própria para fabricar as diversas frações de petróleo constituintes da gasolina e misturá-las entre si e com os aditivos.
A octanagem mede a resistência da gasolina à detonação que, além da perda de potência, pode causar sérios danos ao motor.
A octanagem não possui correnpondencia com a qualidade do combustivel. Entretanto, motores mais potentes exigem maiores compressões e, por consuquência, combustíveis mais resistentes a queima espontanea . potencia e rendimentos ótimos são obtdos a partir de combustíveis de octanagem compatível com o projeto do motor. Para regulagem do índice de octana, podem ser acrescentados aditivos.
Como produto deste processo é obtido:
> Óleo diesel
Alem de carbonos e hidrogênios ele também apresenta enxofre e nitrogênio. Possui uma cadeia carbônica constituída de 6 a 20 átomos. Em sua composição participam hidrocarbonetos parafínicos, oleofínicos e aromáticos.
O óleo diesel é utilizado principalmente como combustível de veículos envolvidos
com o transporte de passageiros e de cargas mas também costuma ser utilizado para fins
industriais ( em fornos e caldeira ).
A portaria número 0063 de 6 de março de 1995 do Ministério das Minas e Energia define, conforme o uso a que se destina, a seguinte prioridade de fornecimento:
· 1º - Serviço público, de segurança pública e transporte coletivo urbano;
· 2º - Transporte de carga;
· 3º - Outros consumos automotivos;
· 4º - Demais usos.
> Querosene
Formado por uma mistura de hidrocarbonetos alifáticos, naftalênicos e aromáticos. Foi o primeiro derivado do petróleo a ter valor comercial. Por possuir uma grande curva de destilação, uma evaporação lenta e uma chama que oferece segurança em seu manuseio.
Pode ser utilizado para:
· Iluminação em lampiões e lamparinas;
· Combustível para aquecimento doméstico em regiões frias;
· Veículo para aplicação de inseticidas;
· Solventes para produção de asfaltos diluídos para pavimentação;
· desengordurante de peles e couros;
· Líquido de limpeza;
· Combustível para turbinas de avião a jato.
Sendo assim um derivado economicamente valorizado.
> Nafta
É um liquido incolor utilizado principalmente como matéria-prima na obtenção de propeno, eteno e correntes aromáticas. Sendo usada em indústrias petroquímicas.
> GLP (Gases Liquefeitos de Petróleo)
Popularmente conhecido como “gás de cozinha”. É o derivado mais leve do petróleo, sendo gasoso em condições ambientes, e no processo de refino, o GLP não é condensado em nenhum dos pratos da torre de fracionamento, sai pelo topo da coluna e acaba por ser condensado em trocadores de calor externos.
Pode ser comercializado como um combustível residencial ou industrial, e até fazer parte de aerossóis. Durante processos de armazenamento e transporte ele se encontra em estado liquido. É pouco corrosivo por possuir um baixo teor de enxofre e possui um alto poder calorífico.
> Cru
Petróleo que foi filtrado, entretanto ainda não foi refinado.
> Gasóleo
Possuem razoável teor de cadeias aromáticas com altas massas moleculares, devido à dificuldade do catalisador em romper os anéis benzênicos. São separados em três frações, conforme suas faixas de destilação.
· A fração mais leve é conhecida como Óleo Leve de Reciclo ou "Light Cycle Oil" (LCO). Sua faixa de destilação é compatível com a do óleo diesel e a ele é adicionado, desde que seu teor de enxofre esteja nos padrões. Quando isso não ocorre, o LCO é utilizado para acerto das viscosidades de óleos combustíveis.
· A fração intermediária é conhecida como Óleo Pesado de Reciclo ou "Heavy Cycle Oil" (HCO). Sua faixa de destilação enquadra-se com um óleo combustível de baixa viscosidade, entretanto, não é a ele adicionado, sendo toda sua vazão reciclada ao conversor, buscando uma nova chance de suas moléculas sofrerem um novo craquamento.
· A fração mais pesada, residual, é conhecida como Óleo Clarificado ou "Clarified Oil" (ClO). Devido a uma alta concentração de núcleos aromáticos policondensados, o ClO pode ser utilizado como matéria-prima para obtenção de negro de fumo (carga para borracha) ou coque de petróleo (produção de eletrodos de grafite). Quando não, o ClO é adicionado aos óleos combustíveis.
> Óleo combustível
Possui uma composição química bastante complexa, por ter derivados que contêm enxofre, nitrogênio, oxigênio e quantidades pequenas de alguns metais como vanádio, níquel, sódio, ferro e outros.
Devido à presença do metal vanádio ele adquire características corrosivas, e por isso podem ser adicionados a este óleo aditivos especiais que beneficiem seu rendimento.
É caracterizado principalmente por:
· Possui uma combustão mais completa possível;
· Os gases resultantes da combustão não devem apresentar toxidez e nem corrosividade elevada;
· Não produz depósitos inorgânicos nos queimadores;
· Possui alto poder calorífico;
· Escoa facilmente em baixas temperaturas;
· É de fácil manuseio e transporte seguro.
Por tais características é usado na geração de energia ou calor, por meio de caldeiras por exemplo.
> Asfalto
Quimicamente ele é provido de uma mescla de hidrocarbonetos não voláteis com altas massas moleculares alem de poder ser encontrado na forma líquida, viscosa ou semi-sólida.
Por possuir betume em sua composição o asfalto adquire a característica de impermeabilidade e de se tornar aglutinante.
Suas principais finalidades são:
· Pavimentação de estradas;
· Impermeabilizante na construção civil;
· Fabricação de tintas especiais para proteção contra erosão;
· Fabricação de tintas de impressão;
· Confecção de baterias eletroquímicas;
· Fabricação de solados especiais para calçados.
> Gasolina
A gasolina é líquida, volátil, inflamável e constituída quimicamente por uma mistura complexa de mais de 400 hidrocarbonetos. Esses hidrocarbonetos são, em geral, mais "leves" do que aqueles que compõem o óleo diesel. Além dos hidrocarbonetos e dos oxigenados, a gasolina contém ainda compostos de enxofre, compostos de nitrogênio e compostos metálicos, todos eles em baixas concentrações. A faixa de destilação da gasolina varia de 30 a 220°C. Atualmente são produzidos diversos tipos de gasolina sendo utilizada tecnologia própria para fabricar as diversas frações de petróleo constituintes da gasolina e misturá-las entre si e com os aditivos.
A octanagem mede a resistência da gasolina à detonação que, além da perda de potência, pode causar sérios danos ao motor.
A octanagem não possui correnpondencia com a qualidade do combustivel. Entretanto, motores mais potentes exigem maiores compressões e, por consuquência, combustíveis mais resistentes a queima espontanea . potencia e rendimentos ótimos são obtdos a partir de combustíveis de octanagem compatível com o projeto do motor. Para regulagem do índice de octana, podem ser acrescentados aditivos.
Bibliografia:
http://www2.petrobras.com.br/minisite/refinarias/portugues/graficoPnd.asp
Acessado dia 11/06/2009
As 14h00min.
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc15/v15a04.pdf
Acessado dia 11/06/2009
As 14h24min.
http://ciencia.hsw.uol.com.br/refino-de-petroleo2.htm
Acessado dia 11/06/2009
As 15h09min.
http://www.planck-e.com.br/petroleo.asp
Acessado dia 14/06/2009
As 11h22min.
http://www.motorvac.com.br/portugues/literatura/lite_oleodiesel.pdf
Acessado dia 14/06/2009
As 12h40min.
http://www2.petrobras.com.br/espacoconhecer/Produtos
Acessado dia 14/06/2009
As 13h00min.
http://www.aaende.org.ar/sitio/biblioteca/material/PDF/COTE123.PDF
Acessado dia 04/07/2009
As 10h33min.
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