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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 a volatilidade e aumentam a viscosidade.

• 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 Extra leve

33 a 40 Leve

27 a 33 Médio

19 a 27 Pesado

15 a 19 Extra pesado

15 ou menor 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 Utilização Querosene de iluminação Iluminação e combustível

doméstico Querosene de aviação Combustível para aviões Óleo diesel Combustível para ônibus, caminhões Lubrificantes básicos Lubrificantes de máquinas e motores Parafinas Fabricação de velas, indústria de

alimentos Óleos combustíveis Combustíveis industriais Resíduo aromático Produção de negro de fumo Extrato aromático Óleo extensor de borracha e

plastificante Óleos especiais Usos variados Asfaltos Pavimentação Coque Indústria de produção de alumínio Enxofre Produção de ácido sulfúrico N-Parafinas Prod. de detergentes biodegradáveis Benzeno Petroquímica Xilenos 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 industrializá-las, 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