PETRÓLEO
PETRÓLEO
• Óleo de Pedra (do latim petro: pedra + oleum:
óleo ).
• Óleo cru.
• Líquido oleoso, insolúvel em água e mais leve
do que ela (menor densidade).
• Coloração varia entre castanho escuro ao
preto.
• Mistura de hidrocarbonetos.
Hidrocarboneto: composto químico constituído apenas
por
átomos
de
carbono
e
hidrogênio.
• Parafínicos - cadeia aberta
• Naftênicos - cadeia fechada
• Aromáticos - aquele que possui, em sua molécula, pelo
menos um anel de benzeno ( C6H6 ).
Hidrocarbonetos Parafínicos
• Fórmula geral: CnH2n+2 (n é um número inteiro,
geralmente de 1 a 20).
• As moléculas são cadeias ramificadas ou não.
• Em temperatura ambiente podem ser gases ou
líquidos, dependendo da molécula.
• Exemplos: metano, etano, propano, butano,
isobutano, pentano, hexano
Hidrocarbonetos Parafínicos
• Fórmula geral: CnH2n+2 (n é um número inteiro,
geralmente de 1 a 20).
• As moléculas são cadeias ramificadas ou não.
• Em temperatura ambiente podem ser gases ou
líquidos, dependendo da molécula.
• Exemplos: metano, etano, propano, butano,
isobutano, pentano, hexano
Hidrocarbonetos 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.
• Os anéis contêm seis átomos de carbono, com
ligações duplas e simples alternando-se entre os
carbonos.
• Geralmente são líquidos.
• Exemplos: benzeno, naftaleno
Hidrocarbonetos Naftênicos
• Fórmula geral: CnH2n (n é um número inteiro,
geralmente de 1 a 20).
• Estruturas em anel, com um ou mais anéis.
• Os anéis contêm apenas ligações simples
entre os átomos de carbono.
• Em temperatura ambiente, geralmente
são líquidos.
• Exemplos: ciclohexano, metilciclopentano
VOLATILIDADE
• Em ciências como a química e física, o termo
volatilidade se refere a uma grandeza que está
relacionada à facilidade de uma substância
passar da fase líquida à fase vapor. Essa
facilidade depende do referencial; por isso, a
volatilidade é sempre relativa. Leva em conta
duas substâncias, sendo uma delas a
substância, digamos, "referencial".
VISCOSIDADE
• Nem todos os líquidos são iguais. Alguns são finos e escoam mais
facilmente. Outros são espessos e pegajosos. Mel e xarope
escorrem mais lentamente que a água.
• A resistência ao escoamento apresentada por um líquido é
chamada de viscosidade.
• Ou seja, quanto maior a viscosidade, menor a velocidade em que o
fluido se movimenta.
• A viscosidade é uma propriedade importante dos fluidos de
perfuração. Quando mais viscoso for o fluido, mais facilmente ele
suspenderá as aparas do corte e as levará para a superfície. Por
outro lado, é necessária mais pressão para bombear fluidos muito
viscosos, além de ser mais difícil retirar os resíduos da perfuração.
• Uma maneira de testar a viscosidade de um líquido é jogar alguma
coisa dentro dele e ver quanto tempo demora para afundar.
VISCOSIDADE
• Nem todos os líquidos são iguais. Alguns são finos e escoam mais
facilmente. Outros são espessos e pegajosos. Mel e xarope
escorrem mais lentamente que a água.
• A resistência ao escoamento apresentada por um líquido é
chamada de viscosidade.
• Ou seja, quanto maior a viscosidade, menor a velocidade em que o
fluido se movimenta.
• A viscosidade é uma propriedade importante dos fluidos de
perfuração. Quando mais viscoso for o fluido, mais facilmente ele
suspenderá as aparas do corte e as levará para a superfície. Por
outro lado, é necessária mais pressão para bombear fluidos muito
viscosos, além de ser mais difícil retirar os resíduos da perfuração.
• Uma maneira de testar a viscosidade de um líquido é jogar alguma
coisa dentro dele e ver quanto tempo demora para afundar.
• O tamanho das moléculas dos hidrocarbonetos
influencia tanto a sua volatilidade quanto sua
viscosidade.
• Moléculas menores aumentam a volatilidade e
reduzem a viscosidade.
• Moléculas maiores reduzem
aumentam a viscosidade.
a
volatilidade
e
• A viscosidade e a volatilidade são as principais
características de um combustível.
DENSIDADE
• Densidade é a massa por unidade de volume de uma
substância. O cálculo da densidade é feito pela
divisão da massa do objeto por seu volume.
Densidade=massa
volume
• A densidade existe para determinar a quantidade de
matéria que está presente em uma determinada
unidade de volume.
DENSIDADE
• Densidade é a massa por unidade de volume de uma
substância. O cálculo da densidade é feito pela
divisão da massa do objeto por seu volume.
Densidade=massa
volume
• A densidade existe para determinar a quantidade de
matéria que está presente em uma determinada
unidade de volume.
ºAPI
ºAPI – American Petroleum Institute
(quantidade de elementos leves)
ºAPI = (141,5/ dens. amostra ) – 131,5
• Forma de expressar a densidade relativa de um óleo ou
derivado. A escala API, medida em graus, varia inversamente
à densidade relativa,
• Quanto maior o grau API do óleo, menor é a sua densidade
relativa. O que equivale a dizer que o óleo é mais leve,
portanto mais rico em voláteis (partes leves), ou seja, tem
maior valor comercial.
Classificação do Petróleo em
relação ao ºAPI
Densidade(ºAPI)
Classificação
40 ou maior
33 a 40
27 a 33
19 a 27
15 a 19
pesado
15 ou menor
Extra leve
Leve
Médio
Pesado
Extra
Asfáltico
Derivados do Petróleo
• Para entender a diversidade contida no
petróleo bruto e o motivo pelo qual o seu
refino é tão importante, veja uma lista de
produtos que obtemos a partir do petróleo
bruto.
Derivados Produzidos pela Petrobrás
Produto
Utilização
Gás ácido
Produção de enxofre
Eteno
Petroquímica
Dióxido de carbono
Fluído refrigerante
Propanos especiais
Fluído refrigerante
Propeno
Petroquímica
Butanos especiais
Propelentes
Gás liquefeito de petróleo Combustível doméstico
Gasolinas
Combustível automotivo
Naftas
Solventes
Naftas para petroquímica Petroquímica
Aguarrás mineral
Solventes
Solventes de borracha
Solventes
Hexano comercial
Petroquímica, extração de óleos
Solventes diversos
Solventes
Tolueno
Petroquímica, solventes
Derivados Produzidos pela Petrobrás
Produto
Querosene de iluminação
doméstico
Querosene de aviação
Óleo diesel
Lubrificantes básicos
Parafinas
Óleos combustíveis
Resíduo aromático
Extrato aromático
Óleos especiais
Asfaltos
Coque
Enxofre
N-Parafinas
Benzeno
Xilenos
Utilização
Iluminação e combustível
Combustível para aviões
Combustível para ônibus, caminhões
Lubrificantes de máquinas e motores
Fabricação de velas, indústria de
alimentos
Combustíveis industriais
Produção de negro de fumo
Óleo extensor de borracha e
plastificante
Usos variados
Pavimentação
Indústria de produção de alumínio
Produção de ácido sulfúrico
Prod. de detergentes biodegradáveis
Petroquímica
Petroquímica, solventes
Gás de Petróleo
• Alcanos com cadeias curtas (de 1 a 4 átomos
de carbono).
• Normalmente conhecidos pelos nomes de
metano, etano, propano, butano.
• Faixa de ebulição: menos de 40°C.
• Usado para aquecer, cozinhar, fabricar
plásticos.
• São liquefeitos sob pressão para criar o GLP
(gás liquefeito de petróleo).
Nafta
• Mistura de alcanos de 5 a 9 átomos de carbono.
• Faixa de ebulição: de 60 a 100°C.
• A nafta é um derivado de petróleo utilizado principalmente
como matéria-prima da indústria petroquímica.
• Nafta petroquímica ou nafta não-energética na produção de
eteno e propeno, além de outras frações líquidas, como
benzeno, tolueno e xilenos.
• Nafta energética é utilizada para geração de gás de síntese
através de um processo industrial. Este gás é utilizado na
produção do gás canalizado doméstico.
Nafta
Gasolina
• Combustível de motores.
• Mistura de alcanos e cicloalcanos (de 5 a 12
átomos de carbono).
• Faixa de ebulição: de 40 a 205°C
Querosene
• Combustível para motores de jatos e tratores,
além de ser material inicial para a fabricação
de outros produtos.
• Líquido.
• Mistura de alcanos (de 10 a 18 carbonos) e
aromáticos.
• Faixa de ebulição: de 175 a 325°C.
Gasóleo
• Gasóleo ou diesel destilado: usado como
diesel e óleo combustível, além de ser um
intermediário para fabricação de outros
produtos.
• Líquido.
• Alcanos contendo 12 ou mais átomos de
carbono.
• Faixa de ebulição: de 250 a 350°C.
Óleo Lubrificante
• Óleo lubrificante: usado para óleo de motor,
graxa e outros lubrificantes.
• Líquido.
• Alcanos, cicloalcanos e aromáticos de cadeias
longas (de 20 a 50 átomos de carbono).
• Faixa de ebulição: de 300 a 370°C
Óleo Combustível
• Petróleo pesado ou óleo combustível: usado
como combustível industrial, também serve
como intermediário na fabricação de outros
produtos.
• Líquido.
• Alcanos, cicloalcanos e aromáticos de cadeia
longa (de 20 a 70 átomos de carbono).
• Faixa de ebulição: de 370 a 600°C
Resíduos
• Resíduos: coque, asfalto, alcatrão, breu, ceras,
além de ser material inicial para fabricação de
outros produtos
• Sólido.
• Compostos com vários anéis com 70 átomos
de carbono ou mais
• Faixa de ebulição: mais de 600°C
Coque
• O coque de petróleo é um produto sólido, obtido a
partir do craqueamento de óleos residuais pesados
em unidades de conversão de resíduos denominadas
unidades de coqueamento retardado.
• Coque de petróleo pode ser usado em várias outras
formas possíveis, tais como: Pastilha de freio
automotivo, Sapatas Ferroviárias, Alimentação de
fornos refratários e Colorização de vidros.
Coque
Produtos de uma refinaria
(derivados)
Classificação:
• De acordo com o ponto de ebulição:
Leves
Médios
Pesados
• De acordo com a finalidade:
Energéticos
Não-energéticos
Derivados
Leves: Gás combustível
GLP
Nafta
Gasolina
Médios: Querosene
Óleo diesel
Pesados: Óleo combustível
Asfalto
Coque
Derivados Energéticos
• Combustíveis
•
•
•
•
Geram energia térmica (calor ou luz);
Usados em acionamento de motores;
Aquecimento (doméstico e industrial);
Na iluminação.
Derivados Não-Energéticos
• Nafta e Gasóleos petroquímicos
• Solventes domésticos e industriais
– Aguarrás
– Querosene
• Parafinas
– Industria alimentícia
– Fabricação de velas, ceras e cosméticos.
• Lubrificantes básicos
• Asfalto
O QUE FAZ UMA REFINARIA ?
• Numa industria petrolífera, são as refinarias
que geram os produtos finais a partir do
petróleo recebido dos campos de produção.
• Esses produtos comercializáveis são chamados
de Derivados do Petróleo.
• Eles são obtidos a partir de um conjunto de
atividades chamados de Processos de Refino ou
Refinação.
• O Refino do petróleo constitui-se de várias
etapas operacionais, para obtenção de
produtos determinados.
• Refinar petróleo é, portanto, separar as
frações desejadas, processá-las e industrializálas, transformando-as em produtos vendáveis
Processamento Primário
• Durante o processo de produção de petróleo é
comum o aparecimento de gás e água associados. A
separação dessas fases faz-se necessária, pois o gás
apresenta relevante interesse econômico para a
indústria, e a água, por apresentar elevado teor de
sal em sua composição e formar emulsões com
viscosidades superiores à do petróleo desidratado,
deve ser removida, pois afeta o dimensionamento do
sistema de bombeio e transferência.
Processamento Primário
O Processamento Primário permite então que o óleo
atenda as especificações exigidas pelas refinarias:
• Um mínimo de componentes leves;
• Quantidades de sais abaixo de 550mg/l de NaCl;
• Quantidade de água e sedimentos abaixo de 1% (do
volume de óleo).
Separador trifásico
Separador trifásico
Separador trifásico