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
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Indústria Petrolífera iniciou em meados do séc XIX
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1859 Perfuração do primeiro poço na Pensilvânia
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1897 Primeiro poço no Brasil
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1939 Criada CNP- Conselho Nacional do Petróleo
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1953 Criada a Petrobrás
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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
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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
fórmula geral: CnH2n
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
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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
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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
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Plataformas Semi-submersíveis
- Estruturas com 1 ou + conveses
- Apoiada por colunas em
flutuadores submersos
- Grande mobilidade
- Preferidas para a perfuração de
poços exploratórios
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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5.
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
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Reforma: combinação pedaços menores para criar
outros maiores
Alquilação:rearranjo de vários pedaços para fazer
os hidrocarbonetos desejados
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Craqueamento
Térmico
Vapor
5 TIPOS
Etano, butano e nafta em etileno e
benzeno
produtos químicos
816ºC
Viscorredução
Coqueamento
Resíduos
482ºC
Resíduos
482ºC
Alcatrão
Óleo pesado
Gasolina
Nafta
Catalítico
COQUE
Zeólita,hidrossilicato de alumínio, bauxita e alumino silicatos
craqueamento catalítico fluido (538ºC)
Gasóleo pesado
gasolina e óleo diesel
Hidrocraqueamento
Óleo pesado
gasolina
querosene
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Reforma
Catalisador – Platina
Nafta de baixo peso
Compostos aromáticos
Produtos químicos
Gasolina
Subproduto – H2
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Alquilação
Compostos de baixo peso
propileno
buteno
+
Ácido fluorídrico
ou
Ácido sufúrico
Hidrocarbonetos Ricos em Octanas
FUNCIONAMENTO DE UMA
REFINARIA
PRODUTOS
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Como combustível:
Gasolina
Querosene
Gás natural
Diesel
GLP
Asfalto (piche)
 Plásticos
 Vela
 Cera
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RESÍDUOS E MEIO AMBIENTE
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Meio ambiente
estudos sísmicos
produção de água
fluido de perfuração
ferramentas radioativas
Resíduos
resíduos oleosos
resíduos líquidos
emissão de gases
BIBLIOGRAFIA
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http://www2.petrobras.com.br/minisite/refinarias/portugues/graficoPnd.asp
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http://ciencia.hsw.uol.com.br/refino-de-petroleo1.htm
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http://ciencia.hsw.uol.com.br/framed.htm?parent=refino-depetroleo.htm&url=http://elmhcx9.elmhurst.edu/~chm/onlcourse/chm110/outlines/dist
ill.html
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http://pt.wikipedia.org/wiki/Petr%C3%B3leo#Origem
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http://pt.wikipedia.org/wiki/Origem_inorg%C3%A2nica_do_petr%C3%B3leo
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http://www.geocities.com/organicabr/petroleo.htm
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http://www.geocities.com/organicabr/destilacao_fracionada.html
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http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./energia/petroleo/index.html
&conteudo=./energia/petroleo/petroleo.html
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http://poluicao_ambiental.vilabol.uol.com.br/seminarios/Poluicao_petroleo.htm
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http://www.refap.com.br/refap_funcionamento.asp
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http://www.infoescola.com/geografia/petrobras-e-o-petroleo-no-brasil/
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http://www.coladaweb.com/quimica/petroleo.htm
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http://www.brasilescola.com/brasil/historia-do-petroleo-no-brasil.htm
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http://www.cepa.if.usp.br/energia/energia1999/Grupo1A/historia.html