Geo Aula - Refino do Petróleo (Aula 2)
Autor: Roberto | Publicado: 2014-07-29T17:07:00-07:00

Refino do Petróleo - Aula 2Fundamentos



O petróleo em seu estado bruto tem pouquíssimas aplicações, servindo quase que completamente como óleo combustível.





&nbsp;Para que o potencial energético do petróleo seja aproveitado ao máximo, ele deve ser submetido a diferentes processos, a fim de se obter os derivados.





O refino de petróleo constitui-se de uma serie de processos (natureza física ou química) visando à obtenção de determinados produtos de grande interesse mediante o beneficiamento do óleo cru.





O principal objetivo dos processos de refino é a obtenção da maior quantidade possível de derivados de alto valor comercial e com máxima qualidade, ao menor custo operacional possível, minimizando-se a geração dos produtos de pequenos valores de mercado.


Sendo assim, uma refinaria de petróleo ao ser planejada e construída pode se destinar a dois objetivos básicos:•       Produção de combustíveis e matérias-primas petroquímicas;•       Produção de óleos lubrificantes básicos e parafinas.







&nbsp;A importância dos tipos de petróleo é fundamental para se definir as operações que serão usadas em uma dada refinaria para produzir os derivados desejados.





Tipos de Processo de Refino



O refino  de petróleo é sustentado por quatro pilares importantes denominados de processos.









Figura 1: Processos de refino



Processos de separação

São sempre de natureza física e tem por objetivo desdobrar o petróleo em suas frações básicas ou processar uma fração previamente produzida para se obter um grupo específico de componentes.





Existem diferentes formas de se promover à separação seja por alteração da temperatura e/ou pressão (destilação atmosférica e a vácuo, por exemplo) seja por relações de solubilidade a solventes (desasfaltação a propano, por exemplo).





Caso não existissem perdas, haveria a possibilidade da reconstituição da carga original a partir da mistura dos produtos provenientes desse tipo de processo, visto que não há alteração das moléculas que entraram no mesmo.&nbsp;






Processos de conversão

São sempre de natureza química  e visam transformar uma fração em outra ou alterar profundamente a constituição molecular de uma dada fração.


As principais características desses processos são:

Reações de quebra (Craqueamento catalítico fluído – FCC, por exemplo), de reagrupamento ou de reestruturação molecular (reforma catalítica, por exemplo);





As reações de cada processo dependem da temperatura, pressão e/ou catalisador.





Elevada rentabilidade, pois são transformadas frações de baixo valor comercial (Gasóleos e resíduos) em outras de maiores valores (GLP, Naftas, Querosene e Diesel), sendo o caso do coqueamento retardado;





Os produtos se misturados não reconstituem em hipótese alguma a carga original.


Processos de tratamento

São de natureza química tendo como objetivo não provocar profundas modificações nas frações, contudo promovem melhorias de qualidade de cortes semi-acabados, eliminando ou reduzindo impurezas presentes.




Processos auxiliares









São aqueles que se destinam a fornecer insumos á operação dos outros processos ou ainda tratar rejeitos de outros processos, respectivamente, geração de hidrogênio e recuperação de enxofre.





A Tabela 1 apresenta resumidamente alguns processos de refino empregados para a obtenção dos produtos e as suas classificações.







Tabela 1: Alguns Processos de Refino




Fluxogramas e Diagramas de Blocos de Processos




Um processo é composto de varias etapas e estas são representadas mediante ao emprego de diagramas de blocos em que cada processo ou operação unitária é representado por um bloco.


Os processos e as operações unitárias são interligados por entre si por linhas que traçam o caminho dos materiais através do processo.


As figuras 2 e 3 representam respectivamente, um processo de produção de amônia mediante ao emprego de fluxograma e a sua representação sob a forma de diagrama de blocos.







Figura 2: Exemplo de Fluxograma do Processo de Produção de Amônia. (Fonte: Brasil,2004)















Figura 3: Exemplo de Diagrama de Blocos do Processo de Produção de Amônia.(Fonte: Brasil,2004)





As figuras 4 e 5 apresentam as convenções de desenho de fluxogramas para a representação de equipamentos em uma unidade de refino.













Figura 4:&nbsp;Convenção de Desenhos de fluxogramas para vasos e equipamentos de processos. (Fonte: Pedro C. Silva Telles. Tubulações industriais – Materiais, projetos e montagem. Tabelas e Gráficos para Projetos de Tubulação. Ed. LTC)





















Figura 5:&nbsp;Convenção de Desenhos de fluxogramas para trocadores de calor. (Fonte: Pedro C. Silva Telles. Tubulações industriais – Materiais, projetos e montagem. Tabelas e Gráficos para Projetos de Tubulação. Ed. LTC)




Esquema de Refino


O esquema de refino é o encadeamento das várias unidades de processo dentro de uma refinaria (Figura 6).





Esses esquemas variam em função do mercado de uma dada região, além da necessidade de acompanhar o avanço tecnológico mundial, garantindo a rentabilidade e eficiência dos processos.





O tipo de petróleo a ser processado influenciará na técnica adotada para a refinação.




Uma vez construída a refinaria, sua flexibilidade é muito limitada, pois a utilização de óleos com características diferentes daquelas para as quais a mesma foi inicialmente projetada implica em perdas ou custos significativos e isto pode comprometer a qualidade ou especificação dos derivados.











Figura 6:&nbsp;Esquema de Refino de uma Suposta Unidade Produtora de Combustíveis.




A refinaria deve atender à demanda de seu mercado e operar de modo a Processar. A diferentes tipos de petróleo que lhe servem de matéria-prima da forma mais econômica e racional possível.





Frações Básicas do Refino


Em fução da classificação do petróleo, pode-se determinar a quantidade das diversas frações que podem ser obtidas, assim como sua composição e suas propriedades físicas. Durante o refino, o petróleo sofre uma série de beneficiamentos para a obtenção de frações desejadas, que posteriormente, serão submetidas a complexos tratamentos visando à obtenção de diferentes produtos finais. A Figura 8 apresenta esquematicamente as frações que podem ser obtidas durante o reino do petróleo, sem considerar os diferente tipos de processos necessários para obtenção do produto desejado.






Figura 8: Frações que podem
Ser Obtidas Durante o Refino do Petróleo. Fonte: Baseado em thomas et. Al
(2001).





A&nbsp;Figura&nbsp;9 apresenta uma curva de destilação de um óleo cru e as possíveis frações básicas que se podem retirar do mesmo. A partir dessa curva pode-se estimar o percentual volumétrico de cada fração em função do ponto de ebulição inicial (PEI) e do final (PEF).


















Figura
9: Curva de Destilação de um Óleo Cru. Fonte: Baseado em Laffler (1985).





Então, por hoje ficamos por aqui... Na próxima vamos falar sobre os processos de refino para a obtenção de combustíveis&nbsp;e matéria-prima petroquímica.

Fiquem na paz!




Fonte: UNESA – Curso: Refino do petróleo prof. Sandro Batista - Agosto de 2009. (Apostila) Pág. 01 - 06 e 9 (Unidade 1 : Refino do petróleo).




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