Aula 06 classificação do petroleo e introdução ao refino

1. Classificação do petróleo Tecnologia do Petróleo e Gás 2

2. Classificação do Petróleo Na indústria petrolífera, existe uma necessidade constante para o refinador avaliar diferentes cargas e derivados de petróleo, a fim de se definir o esquema de processamento a ser utilizado. Para efetuar esta decisão, parte-se das características da matéria-prima e avalia-se o seu potencial produtivo, ao qual se somam informações sobre o esquema de refino utilizado e as demandas do mercado consumidor. Durante este processo, o petróleo e suas correntes são qualificados por diversos critérios, relacionados ao seu comportamento durante o transporte, armazenamento e processamento

3. ºAPI O ºAPI ( American Petroleum Institute ) é uma propriedade de caracterização do petróleo muito utilizada na indústria. É baseado nas normas ASTM D-287 e D-1298 , sendo a medida mais comum aplicada ao petróleo e seus derivados. É calculada por: ºAPI = (141,5 ÷ densidade da amostra) – 131,5 Petróleos com grau API maior que 30 são considerados leves; entre 22 e 30 graus API, são médios ; abaixo de 22 graus API, são pesados ; com grau API igual ou inferior a 10, são petróleos extrapesados . Quanto maior o grau API, maior o valor do petróleo no mercado.

4. Teor de enxofre Tem-se a seguinte classificação: Petróleo doce ( sweet ) – Teor de enxofre < 0,5% de sua massa. Petróleo azedo (ou ácido) ( sour ) – Teor de enxofre > 0,5% de sua massa

5. KUOP Fator proposto pela Universal Oil Products e é definido por: Onde Tb é o ponto de ebulição médio molar em graus rankine ( ºR = T f + 460) d é densidade relativa do petróleo a 60 ºF em relação a densidade da água a 60 ºF . KUOP ≥ 12 - parafínico KUOP < 10 – aromático KUOP ≤ 11,8 - naftênico  

6. Ìndice de acidez - TAN Índice de acidez naftênica – expressa a quantidade de KOH, em mg, necessárias para retirar a acidez de uma amostra de 1 g de óleo bruto.

7. Teor de sal Podendo ser expresso em miligramas de NaCl por litro de óleo, indica a quantidade de sal dissolvido na água presente no óleo em forma de emulsão.

8. Teor de cinzas Estabelece a quantidade de constituintes metálicos no óleo após sua combustão completa.

9. Ponto de fluidez Ponto de fluidez é a menor temperatura em que o óleo ainda escoa.

10. Introdução ao refino

11. Esquemas de refino Para se aproveitar todo o potencial energético contido no petróleo, é importante que seja realizado seu desmembramento em cortes ou frações. Além da complexidade de sua composição, não existem dois petróleos idênticos. Suas diferenças vão influenciar, de forma decisiva, tanto nos rendimentos quanto na qualidade das frações. Dessa forma, o petróleo deve ser processado e transformado de maneira conveniente, com o propósito de obter-se a maior quantidade possível de produtos de maior qualidade e valor comercial. Atingir este objetivo, com o menor custo operacional, é a diretriz básica do refino.

12. Esquemas de refino As características dos petróleos têm ponderável influência sobre a técnica adotada para a refinação e, freqüentemente , determinam os produtos que melhor podem ser obtidos. O encadeamento das várias unidades de processo dentro de uma refinaria é o que denominamos de Esquema de Refino.

13. Objetivos do refino Produção de combustíveis e matérias-primas petroquímicas ; Aqui, é fundamental a produção em larga escala de frações destinadas à obtenção de GLP, gasolina, diesel, querosene e óleo combustível, dentre outros. Todas as refinarias brasileiras encontram se neste grupo . Produção de lubrificantes básicos e parafinas . O segundo grupo, de menor expressão, constitui-se num grupo minoritário, cujo objetivo é a maximização de frações básicas lubrificantes e parafinas. Estes produtos têm valores agregados cerca de duas a três vezes muito maiores que 7 os combustíveis e conferem alta rentabilidade aos refinadores, embora os investimentos sejam também maiores. Né um exemplo de refinaria com esse objetivo.

14. Tipos de Processos Os processos em uma refinaria são separados em quatro grandes grupos: Processos de Separação Processos de Conversão Processos de Tratamento Processos Auxiliares

15. Processos de Separação São sempre de natureza física e têm por objetivo desdobrar o petróleo em suas frações básicas, ou processar uma fração previamente produzida, no sentido de retirar dela um grupo específico de compostos. Os agentes responsáveis por estas operações são físicos, por ação de energia (na forma de modificações de temperatura e/ou pressão) ou de massa (na forma de relações de solubilidade a solventes) sobre o petróleo ou suas frações.

16. Exemplos: Destilação Desasfaltação a propano Desaromatização a furfural Desparafinação a solvente (Metil IsoButil Cetona) Desoleificação a solvente (MIBC) Extração de aromáticos Adsorção de n-parafinas

17. Processos de Conversão Os processos de conversão são sempre de natureza química e visam transformar uma fração em outra(s), ou alterar profundamente a constituição molecular de uma dada fração, de forma a melhorar sua qualidade, valorizando-a. Isto pode ser conseguido através de reações de quebra, reagrupamento ou reestruturação molecular. Classificados em catalíticos e não-catalíticos

18. Processos de Conversão Processos de conversão são, em geral, de elevada rentabilidade, principalmente quando transformam frações de baixo valor comercial (gasóleos, resíduos) em outras de maiores valores (GLP, naftas, querosenes e diesel ).

19. Exemplos Craqueamento Catalítico Hidrocraqueamento Catalítico (HCC) Hidrocraqueamento Catalítico Brando (MHC) Alcoilação Catalítica Reformação Catalítica Craqueamento Térmico Viscorredução Coqueamento Retardado

20. Processos de Tratamento Os processos de tratamento têm por finalidade principal eliminar as impurezas que, estando presentes nas frações, possam comprometer suas qualidades finais; garantindo, assim, estabilidade química ao produto acabado. Dentre as impurezas, os compostos de enxofre e nitrogênio, por exemplo, conferem às frações propriedades indesejáveis, tais como, corrosividade , acidez, odor desagradável, formação de compostos poluentes, alteração de cor, etc.

21. Processos de Tratamento As quantidades e os tipos de impurezas presentes nos produtos são extremamente variados, diferindo também conforme o tipo de petróleo processado que gerou as frações. À medida que os cortes vão ficando mais pesados, a quantidade de impurezas cresce proporcionalmente, o que dificulta a remoção. São classificados em: Processos convencionais: Aplicados a frações leves. Hidroprocessamentos : Aplicados a frações médias e pesadas

22. Exemplos Tratamento Cáustico Tratamento Merox de GLP Tratamento Merox de naftas e querosene Tratamento Bender Tratamento DEA

23. Processos Auxiliares São aqueles que se destinam a fornecer insumos à operação dos outros anteriormente citados, ou a tratar rejeitos desses mesmos processos. Incluem-se, neste grupo, a Geração de Hidrogênio (fornecimento deste gás às unidades de hidroprocessamento), a recuperação de Enxofre (produção desse elemento a partir da queima do gás ácido rico em H2S) e as utilidades (vapor, água, energia elétrica, ar comprimido, distribuição de gás e óleo combustível, tratamento de efluentes e tocha), que, embora não sejam de fato unidades de processo, são imprescindíveis a eles.