2.1. Combustíveis fósseis: o carvão, o crude e o gás natural Do crude ao GPL e aos fuéis: destilação fraccionada e cracking do petróleo O Petróleo •Actualmente o petróleo (crude) é um dos recursos naturais dos quais a sociedade é bastante dependente. •Dele obtêm-se os mais variados produtos da indústria moderna como os plásticos, os detergentes, os corantes e a borracha sintética. 1 Combustíveis Energia e Ambiente O Petróleo 2 Combustíveis Energia e Ambiente O Petróleo Plataformas Petrolíferas 3 Combustíveis Energia e Ambiente O Petróleo Plataformas Petrolíferas 4 Combustíveis Energia e Ambiente O Petróleo Como é Constituído? Essencialmente por compostos que contêm apenas carbono. Pequenas quantidades, substâncias contendo azoto, oxigénio e enxofre. Enxofre a pior das impurezas, por causar mau cheiro aos produtos da combustão, tornar o combustível corrosivo e contribuir para a formação de chuvas ácidas. 5 Combustíveis Energia e Ambiente O Petróleo A separação dos componentes do petróleo é realizada aproveitando o facto de cada um deles apresentar ponto de ebulição diferente. 6 Combustíveis Energia e Ambiente O Petróleo Refinação Extrair do crude a maior quantidade de produtos comerciais Aço Inox ⇒ Aquecido a 350-380ºC Destilado pressão normal 7 Combustíveis Energia e Ambiente O Petróleo Refinação Extrair do crude a maior quantidade de produtos comerciais 8 Combustíveis Energia e Ambiente Destilação É um processo de separação de componentes de uma mistura líquida, que se fundamenta na diferença entre os pontos de ebulição das substâncias que a constituem. 9 Combustíveis Energia e Ambiente Tipos de Destilação Destilação simples à pressão normal Quando os componentes da mistura têm pontos de ebulição muito diferentes Destilação simples a pressão reduzida Quando os componentes da mistura têm pontos de ebulição muito elevados ou se decompõem a temperaturas inferiores ao seus pontos de ebulição. 10 Combustíveis Energia e Ambiente Tipos de Destilação Destilação por arrastamento de vapor Quando os componentes da mistura têm baixa volatilidade e são imiscíveis com a água. Destilação fraccionada Quando se pretende separar duas ou mais substâncias cujos pontos de ebulição são muito próximos. 11 Combustíveis Energia e Ambiente Destilação Fraccionada 12 Combustíveis Energia e Ambiente Destilação Fraccionada A destilação fraccionada é utilizada separação dos componentes do Petróleo na A destilação fraccionada do petróleo tem por objectivo extrair dele a maior quantidade de produtos comercializáveis. 13 Combustíveis Energia e Ambiente Destilação Fraccionada Este processo realiza-se numa torre, Torre de destilação, torre de fraccionamento, coluna de destilação A temperatura da coluna diminui da base para o topo. Os produtos mais voláteis são recolhidos no topo e os menos voláteis recolhidos na base 14 Combustíveis Energia e Ambiente O Cracking Catalítico e Isomerização O cracking é uma das mais importantes reacções na industria petrolífera e consiste na quebra de ligações de moléculas de alcanos de cadeia longa, de modo a obter hidrocarbonetos de cadeias mais pequenas. Decomposição térmica dos hidrocarbonetos em fragmentos mais pequenos e por isso m pontos de ebulição mais baixos. Utilizam-se ZEÓLITOS como catalizadores 15 Combustíveis Energia e Ambiente O Cracking Catalítico O cracking catalítico utiliza-se muito quando se pretende obter gasolina. A operação efectua-se a cerca de 500ºC, a uma pressão próxima da pressão atmosférica e na presença de catalisadores 16 (Zeólitos) Zeólitos Os zeólitos são considerados crivos moleculares porque são selectivos. A sua estrutura é a de uma rede de canais de tal modo, que só catalizam processos nos quais as moléculas devido à sua forma e tamanho, se podem movimentar dentro desses canais. 17 O Cracking Catalítico e Isomerização A isomerização consiste na transformação da cadeia linear de um hidrocarboneto numa cadeia ramificada mantendo o número de átomos de carbono. CH3-CH2-CH2-CH3 CH3-CH-CH3 CH3 Através da isomerização pode-se melhorar a qualidade da gasolina por aumento do índice de octano 18 Combustíveis Energia e Ambiente O Cracking Catalítico: produtos de reacção. Alcanos Alcenos Hidrocarbonetos de cadeia aberta ou acíclicos Cicloalcanos Hidrocarbonetos de cadeia fechada ou cíclicos 19 Classificação dos hidrocarbonetos 20