Os processos normalmente empregados nas refinarias modernas para o processamento
do petróleo (óleo cru) são: destilação, cracking ou craqueamento, polimerização,
alquilação, dessulfurização, dessalinização, desidratação e hidrogenação.
O refino do petróleo constitui-se da série de beneficiamentos pelos quais ele passa para
a obtenção de produtos. Refinar petróleo, portanto, é separar as frações desejadas,
processá-las e industrializá-las, transformando-as em produtos vendáveis. Confira:
• O objetivo inicial das operações na refinaria consiste em conhecer a composição do
petróleo a destilar, pois são variáveis a constituição e o aspecto do petróleo bruto,
segundo a formação geológica do terreno de onde ele é extraído. Há tipos leves e claros,
outros marrons, amarelos, verdes; alguns pretos e outros, ainda, verde-escuros.
• Nas refinarias, o petróleo é submetido a diversos processos pelos quais se obtém
grande diversidade de derivados: gás liquefeito de petróleo (GLP) ou gás de cozinha,
gasolina, naftas, óleo diesel, gasóleos, querosenes de aviação e de iluminação, óleo
combustível, asfalto, lubrificantes, solventes, parafinas, coque de petróleo e resíduos. As
parcelas dos derivados produzidos variam de acordo com o tipo de petróleo processado.
Petróleos mais leves dão maior quantidade de gasolina, GLP e naftas, que são produtos
leves. Já os petróleos pesados resultam em maiores volumes de óleos combustíveis e
asfaltos. No meio da cadeia estão os derivados médios, como diesel e querosene.
• A primeira etapa do refino é a destilação atmosférica, pela qual passa todo o petróleo
a ser beneficiado. Ela se realiza em torres de dimensões variadas, que possuem, ao
longo da coluna principal, uma série de pratos perfurados em várias alturas, um para
cada fração desejada. O petróleo é pré-aquecido na retorta e introduzido na metade da
torre de fracionamento. Como a parte de baixo da torre é mais quente, os
hidrocarbonetos gasosos tendem a subir e se condensar ao passarem pelos pratos.
Nessa etapa, são recolhidos como derivados da primeira destilação, principalmente, gás,
gasolina, nafta e querosene. As frações retiradas nas várias alturas da coluna ainda
precisam de novos processamentos para ser transformadas em produtos ou servir de
carga para derivados mais nobres.
• As frações mais pesadas do petróleo, que não foram separadas na primeira destilação,
descem para o fundo da torre e vão constituir o resíduo ou a carga
para uma segunda destilação, onde recebem mais calor, agora sob vácuo. Mais
complexo, o sistema segue o mesmo processo dos pratos que recolhem as
frações menos pesadas, como óleo diesel e óleo combustível. Na parte de baixo,
é recolhido novo resíduo, que será usado para produção de asfalto ou como
óleo combustível pesado.
• A terceira etapa do refino consiste no craqueamento, que pode ser térmico
ou catalítico. O princípio desses processos é o mesmo e se baseia na quebra
de moléculas longas e pesadas dos hidrocarbonetos, transformando-as em moléculas
menores e mais leves. O craqueamento térmico exige pressões e temperaturas
altíssimas para a quebra das moléculas, enquanto no catalítico o processo é realizado
com a utilização de um produto chamado catalisador, substância que favorece a reação
química, sem entrar como componente do produto. Uma série de outras unidades de
processo transforma frações pesadas do petróleo em produtos mais leves e coloca as
frações destiladas nas especificações adequadas para consumo.
DESTILAÇÃO ATMOSFÉRICA E DESTILAÇÃO A VÁCUO
A primeira etapa do processo de refino é a destilação atmosférica. O petróleo é aquecido
e fracionado em uma torre que possui pratos perfurados em várias alturas. Como a parte
inferior da torre é mais quente, os hidrocarbonetos gasosos sobem e se condensam ao
passarem pelos pratos.
Nessa etapa são extraídos, por ordem crescente de densidade, gases combustíveis,
GLP, gasolina, nafta, solventes e querosenes, óleo diesel e um óleo pesado, chamado
resíduo atmosférico, que é extraído do fundo da torre.
Esse resíduo é então reaquecido e levado para uma outra torre, onde o seu
fracionamento ocorrerá a uma pressão abaixo da atmosfera. Nesta torre será extraída
mais uma parcela de óleo diesel e um produto chamado genericamente de Gasóleo, que
não constitui um produto pronto. Ele servirá como matéria-prima para produção de gases
combustíveis, GLP, gasolina e outros.
O resíduo de fundo da destilação a vácuo é recolhido na parte inferior da torre e será
destinado à produção de asfalto ou será usado como óleo combustível pesado.
CRAQUEAMENTO
Este processo quebra as moléculas de hidrocarbonetos pesados, convertendo-as em
gasolina e outros destilados com maior valor comercial.
Os dois principais tipos são o craqueamento térmico e o catalítico.
O térmico utiliza calor e altas pressões para efetuar a conversão de moléculas grandes
em outras menores e o catalítico utiliza um catalisador que é uma substância que facilita
essa conversão, porém em condições de pressão mais reduzidas. Os catalisadores mais
usados são: platina, alumina, bentanina ou sílica.
Em ambos os tipos de craqueamento a utilização de temperaturas relativamente altas é
essencial.
POLIMERIZAÇÃO
Por meio deste processo ocorre a combinação entre moléculas de hidrocarbonetos mais
leves do que a gasolina com moléculas de hidrocarboneto de densidades semelhante.
O objetivo do processo é produzir gasolina com alto teor de octano (hidrocarboneto com
oito carbonos), que possui elevado valor comercial.
ALQUILAÇÃO
É um processo semelhante ao da polimerização. Também há conversão de moléculas
pequenas de hidrocarbonetos em moléculas mais longas, porém difere da polimerização
porque neste processo pode haver combinação de moléculas diferentes entre si.
A gasolina obtida por meio da alquilação geralmente apresenta um alto teor de
octanagem, sendo de grande importância na produção de gasolina para aviação.
DESSULFURIZAÇÃO
Processo utilizado para retirar compostos de enxofre do óleo cru, tais como: gás
sulfídrico, mercaptanas, sulfetos e dissulfetos.
Este processo melhora a qualidade desejada para o produto final.
DESSALINIZAÇÃO E DESIDRATAÇÃO
O objetivo destes processos é remover sal e água do óleo cru. Por meio dele o óleo é
aquecido e recebe um catalisador. A massa resultante é decantada ou filtrada para retirar
a água e o sal contidos no óleo.
HIDROGENIZAÇÃO
Processo desenvolvido por técnicos alemães para a transformação de carvão em
gasolina. Por meio deste processo, as frações do petróleo são submetidas a altas
pressões de hidrogênio e temperaturas elevadas, em presença de catalisadores.
PETRÓLEO
Todo petróleo, em estado natural, é uma mistura de hidrocarbonetos, que são compostos
formados por átomos de carbono e de hidrogênio. Além de tais hidrocarbonetos, o
petróleo contém, em proporções bem menores, compostos oxigenados, nitrogenados,
sulfurados e metais pesados, conhecidos como contaminantes. Conhecer a qualidade do
petróleo a destilar, portanto, é fundamental para as operações de refinação, pois a sua
composição e o seu aspecto variam em larga faixa, segundo a formação geológica do
terreno de onde foi extraído e a natureza da matéria orgânica que lhe deu origem. Assim,
há petróleos leves, que dão elevado rendimento em nafta e óleo diesel; petróleos
pesados, que têm alto rendimento em óleo combustível; petróleos com alto ou baixo teor
de enxofre e outros contaminantes, etc., sendo que o conhecimento prévio destas
características facilita a operação do refino.
A relação entre o tipo do petróleo e os rendimentos dos derivados obtidos é direta, pois
um petróleo leve tem maior rendimento de produtos leves (GLP, nafta, óleo diesel) e
menos rendimento de produtos pesados (óleos combustíveis e asfalto) do que um
petróleo pesado, onde ocorre o inverso. A instalação de unidades de conversão, que
transformam frações pesadas em frações mais leves, pode atenuar essa diferença em
rendimentos, mas não consegue eliminá-la. Ao longo do tempo, a PETROBRÁS tem
sempre procurado instalar unidades de conversão (craqueamento catalítico,
coqueamento retardado, hidrocraqueamento, etc.) em suas refinarias, com a finalidade
de diminuir a influência da natureza do petróleo nos rendimentos dos produtos obtidos.
Na indústria de refino como um todo o principal objetivo é obter do petróleo processado o
máximo possível de derivados de maior valor de mercado, o que eqüivale a reduzir ao
mínimo a produção de óleo combustível. A PETROBRÁS, por deter o monopólio do
refino no País, tem, adicionalmente, o objetivo de atender o mercado nacional de
derivados em qualquer circunstância.
Nenhum comentário:
Postar um comentário