Aula Introdução a industria Petroquimicos 2025

Extração do petroleo e industria petroquímica

1. QUÍMICA INDUSTRIAL - PROCESSOS ORGÂNICOS Industria Petroquímica

2. O petróleo bruto é uma complexa mistura líquida de compostos orgânicos e inorgânicos em que predominam os hidrocarbonetos, desde os alcanos mais simples até os aromáticos mais complexos. Petróleo

3. Nafta petroquímica Obtida do corte da destilação atmosférica do petróleo.

4. 7

5. PETRÓLEO

6. Principais classes de hidrocarbonetos na composição do petróleo Alcanos ou parafínicos Os compostos parafínicos, de fórmula geral C n H 2n+2 , são hidrocarbonetos saturados (contêm apenas ligações simples entre carbonos), com cadeias abertas, podendo ser lineares ou ramificados.

7. Alcenos ou olefínicos Fórmula geral C n H 2n , são compostos insaturados (apresentam ligação dupla entre átomos de carbono), de cadeias abertas ou fechadas, ramificados ou não, que normalmente não estão presentes no petróleo cru , mas são amplamente produzidos durante os processos de refino, como no craqueamento catalítico e no coqueamento retardado.

8. Diolefinas e olefinas de cadeia fechada Diolefinas são hidrocarbonetos com duas ligações duplas conjugadas . Tanto diolefinas como olefinas de cadeia fechada possuem fórmula geral C n H 2n-2 .

9. Cicloalcanos ou naftênicos Os compostos naftênicos , de fórmula geral C n H 2n , são também hidrocarbonetos saturados, porém, de cadeias fechadas , contendo um ou mais ciclos, podendo ou não ser ramificados.

10. Aromáticos Contêm um ou mais anéis benzênicos , com ou sem ramificações laterais. Seu teor no petróleo pode variar muito, mas quanto mais pesada for a fração do óleo refinado, maior será sua participação na composição desta fração . Eles recebem o nome de mono, di , tri, ou poliaromáticos , dependendo do número de anéis benzênicos na sua estrutura.

11. Resinas e asfaltenos São compostos de estrutura policíclica aromática ou nafteno -aromática, contendo elevados teores de enxofre, nitrogênio, oxigênio e metais. São insolúveis em hidrocarbonetos leves como o propano, por exemplo. São de difícil isolamento e caracterização e se concentram nas frações mais pesadas e residuais do petróleo.

12. Os asfaltenos se diferenciam das resinas pelo maior tamanho do agregado molecular ou micela.

13. Compostos sulfurados O E nxofre é o terceiro elemento mais abundante no petróleo cru. Ele ocorre na forma de sulfetos, polissulfetos , benzotiofenos , moléculas policíclicas com nitrogênio e oxigênio, ácido sulfídrico, dissulfeto de carbono, sulfeto de carbonila e enxofre elementar (a forma mais rara).

14. Classificação do petróleo segundo o teor de enxofre Petróleos com menos de 1% de enxofre em massa são considerados como BTE ( Baixo teor de enxofre).

15. Compostos nitrogenados Estão presentes, quase que em sua totalidade, na forma orgânica (piridinas, quinolinas , pirróis, compostos policíclicos com oxigênio, enxofre, metais, etc ), podendo se transformar, por hidrocraqueamento , em amônia (NH3 ).

16. Compostos oxigenados Aparecem no petróleo na forma complexa, como ácidos carboxílicos, ácidos naftênicos , fenóis, cresóis, ésteres, amidas, cetonas e benzofuranos .

17. Compostos organometálicos Fe, Zn, Cu, Pb , Co , Ar, Mn, Hg, Cr, Na, Ni e V A presença de sódio em combustíveis para fornos afeta os tijolos refratários, uma vez que reduz o ponto de fusão dos tijolos. Já a presença de óxido de vanádio nos gases de combustão pode atacar os tubos de exaustão de queimadores e formar um eutético de menor ponto de fusão, causando derretimento dos tubos do forno.

18. EXTRAÇÃO DE ÓLEO E GÁS Algumas vezes, o óleo contido no reservatório sobe à superfície espontaneamente, impelido pela pressão interna dos gases que o compõem, em uma elevação natural. Quando isso não ocorre, é preciso usar equipamentos para bombear os fluidos, elevação artificial . O bombeamento pode ser : mecânico, hidráulico , elétrico,

19. Mecanismos de produção de um reservatório Mecanismo de produção do tipo gás em solução

20. Mecanismo de produção do tipo capa de gás

21. Mecanismo de produção do tipo influxo de água

22. Processamento primário O petróleo extraído das jazidas passa por um processamento primário que separa o óleo da água e do gás Promover a separação óleo/gás/água; Tratar ou condicionar os hidrocarbonetos para que possam ser transferidos para as refinarias ou unidades de processamento de gás natural ( UPGNs ); e Tratar a água para que seja destinada à condição ambiental e tecnicamente mais aceitável (descarte ou reaproveitamento).

23. SEPARADOR TRIFÁSICO HORIZONTAL.

24. Objetivos do processamento primário: O óleo deve ficar com baixo teor de água e de frações leves, para que possa ser transportado e armazenado de forma segura; O gás deve ter baixo teor de água e de contaminantes, bem como composição adequada de hidrocarbonetos condensáveis, para que possa ser exportado pelos gasodutos sem que haja a formação de hidratos ou condensação excessiva de hidrocarbonetos ao longo do transporte; A água separada do óleo e do gás é condicionada para reinjeção nos poços ou para o devido descarte, obedecendo, neste caso, a legislação ambiental vigente.

25. Diagrama das etapas da separação dos fluidos na unidade de produção.

26. Unidades de processamento de gás natural Gás associado : é aquele que, no reservatório, se encontra dissolvido no petróleo ou sob a forma de uma capa de gás. Gás não associado : é aquele que está predominantemente presente na camada rochosa, livre de petróleo e de água no reservatório. As maiores ocorrências de gás no mundo são de gás não associado ao petróleo, ao contrário do que ocorre no Brasil onde a produção majoritária é de gás associado.

27. Tanto o gás não associado quanto a corrente gasosa recuperada do petróleo constituem-se no que se costuma denominar gás natural úmido , o qual contém, em suspensão, pequenas quantidades de hidrocarbonetos que são líquidos, dispersas na massa gasosa nas condições atmosféricas de pressão e temperatura. Desse modo, o gás natural úmido é composto predominantemente de METANO, ETANO e , em menores proporções, de PROPANO e outros hidrocarbonetos de maior peso molecular, apresentando contaminantes, como: nitrogênio , dióxido de carbono, água e compostos de enxofre.

28. Processo de secagem do gás natural

29. instalações mais complexas

30. Processos dos esquemas de refino do petróleo

31. Dessalgação química , aquece-se o petróleo, adiciona-se água de processo para a diluição de sais e acrescenta-se algum produto químico coagulante da água. A mistura resultante é encaminhada a um decantador , onde ocorre a separação entre as duas fases formadas. D essalgação elétrica é conduzida da mesma maneira que a química, com a diferença de que, ao invés de produtos químicos, é utilizado um campo elétrico para favorecer a coagulação e a sedimentação da fase aquosa (para facilitar a separação, é comum a injeção de agentes desemulsificantes ). DESSALGAÇÃO

32. DESTILAÇÃO ATMOSFÉRICA

33. Destilação a vácuo

34. CRAQUEAMENTO As unidades de destilação originalmente produzem GLP e gasolina em quantidades inferiores à demanda de mercado. Além disso, a gasolina produzida por destilação direta do petróleo possui baixa octanagem (é muito parafínica ). O craqueamento , que pode ser térmico ou catalítico , se baseia na quebra de moléculas longas e pesadas dos hidrocarbonetos, transformando-as em moléculas menores e mais leves. O craqueamento térmico (atualmente pouco utilizado) exige pressões e temperaturas altíssimas para a quebra das moléculas. Já no craqueamento catalítico, o processo é realizado com a utilização de um catalisador e temperaturas menores.

35. A alimentação da unidade é geralmente constituída pelos gasóleos do vácuo, os quais são misturados ao catalisador (à base de alumina ou zeólitos ) mediante processos específicos, como o processo catalítico a leito fluidizado, em que a corrente de alimentação mantém suspenso o catalisador. A mistura carga-catalisador é aquecida a altas temperaturas (próximas de 700 °C), sendo a mistura de hidrocarbonetos vaporizada e craqueada no interior de um riser (tubo vertical de longo comprimento onde ocorrem as reações de craqueamento ). CRAQUEAMENTO CATALÍTICO FLUIDO

36. UNIDADE DE CRAQUEAMENTO CATALÍTICO

37. Reforma catalítica A reforma catalítica é um método industrial econômico para aumentar a octanagem de gasolinas destiladas, naturais ou de craqueamento térmico, e para produzir grande quantidade de benzeno, tolueno e xilenos (BTX) e outros aromáticos, compostos importantes para a indústria petroquímica. Trata-se, na realidade, do principal método utilizado para produzir gasolina de maior octanagem e solventes aromáticos para a indústria química.

38. Reações típicas que ocorrem na reforma catalítica.

39. Alquilação A alquilação consiste na reação de adição de duas moléculas leves para a síntese de uma terceira de maior peso molecular, catalisada por um agente de forte caráter ácido. O processo de alquilação permite a síntese de compostos intermediários de grande importância na indústria petroquímica, como: etil -benzeno (para a produção de poliestireno); isopropril -benzeno (para a produção de fenol e acetona); dodecil -benzeno (matéria-prima de detergentes).

40. alquilação de Friedel-Crafts Etil benzeno Cumeno

41. Coqueamento retardado O coqueamento retardado é considerado um craqueamento em condições mais severas. Com a aplicação de tais condições severas de operação (pressão e temperatura), moléculas de cadeia aberta são craqueadas e moléculas aromáticas polinucleadas , resinas e asfaltenos são coqueados , produzindo: gases nafta diesel gasóleo coque de petróleo

42. CONFIGURAÇÃO DAS PLANTAS

43. Refinaria orientada para produção de combustíveis e aromáticos

44. Refinaria orientada para produção de lubrificantes e parafinas