A IMENSIDÃO E A COMPLEXIDADE DAS REFINARIAS DE PETRÓLEO

Refinaria de petróleo é o local onde ocorrem as transformações do petróleo bruto extraído das plataformas de extração em subprodutos essenciais ao dia a dia como gasolina, diesel e querosene. No Brasil existem 17 refinarias distribuídas por todo o território brasileiro (Figura 1), sendo 13 da Petrobrás. Geralmente, os pólos estão localizados próximos aos centros de consumo.

Figura 1 – Distribuição das refinarias de petróleo no território brasileiro

O parque de refino brasileiro é o oitavo maior do mundo e, mesmo operando com apenas 80% da sua capacidade total, a sua capacidade é de mais de dois milhões de barris de derivados por dia. Desde a obtenção destes subprodutos do petróleo até a chegada do consumidor final, muitos processos químicos estão envolvidos.

Refinaria Potiguar Clara Camarão – PETROBRÁS

A instalação de refinarias requer a análise e o cuidado de diversos fatores técnicos como, por exemplo, a localização e as necessidades de processamento do petróleo a ser refinado na unidade em questão. E necessária uma complexa infraestrutura de apoio:

  • Parques para que seja estocada a matéria-prima;
  • Postos para carga e descarga de matéria-prima;
  • Sistemas para pesagem;
  • Sistemas para armazenagem e embalagem do produto;
  • Sistema para tratamento e disposição de efluentes e resíduos;
  • Espaço para manutenção;
  • Laboratórios;
  • Sistemas de comunicação;
  • Recursos sociais e administrativos.

A análise de viabilidade de instalação de novas refinarias deve levar em consideração, ainda:

  • Localização do mercado consumidor;
  • Localização das fontes de matérias-primas;
  • Meios de transporte;
  • Recursos externos;
  • Mão-de-obra

O funcionamento adequado de uma complexa refinaria também irá depender da disponibilidade de recursos como água, eletricidade, segurança contra incêndios e outros.

O petróleo

Para melhor compreensão do processo de refino do petróleo, devemos entender que essa matéria-prima é ocorrência natural, resultado da ação da temperatura sobre matéria orgânica decomposta e é encontrada no estado líquido. Sua composição é variável e inclui matéria orgânica e inorgânica com predominância de hidrocarbonetos e derivados sulfurados, nitrogenados e/ou oxigenados. Esta mistura forma um líquido inflamável de coloração variável entre o amarelo e o preto.

Elemento

Porcentagem em peso (%)

Carbono

83,9 a 86,6

Hidrogênio

11,4 a 14,0

Enxofre

0,06 a 9,00

Nitrogênio

0,11 a 1,70

Oxigênio

0,50

Metais (Fe, Ni, V, etc.)

0,30

Tabela de composição do petróleo bruto (FONTE: Refino de petróleo e petroquímica)

A variabilidade da composição do petróleo vai garantir diferentes tipos desta matéria-prima, que favorecerá a obtenção de diferentes subprodutos. Outros teores que definem o petróleo bruto são teor de sal, ponto de fluidez e teor de cinzas.

Etapas físicas e químicas são importantes para o refino e aproveitamento integral da capacidade energética de cada subproduto obtido.

As etapas para obtenção dos subprodutos do petróleo

Primeiramente é necessário que seja realizada a remoção de impurezas e dessalinização da amostra. Esta etapa é realizada através de processos físicos como a decantação para a separação entre o petróleo e a água salgada, e a filtração, para remoção de partículas como a areia.

O refino do petróleo inicia-se após a remoção de impurezas a partir do processo de destilação da matéria bruta. As colunas de destilação utilizadas para a separação dos componentes do petróleo são formadas por pratos ou seções com recheio e permitem o contato entre as fases líquida e vapor, proporcionando, assim, a transferência de massa. Durante o processo, ao longo da torre de destilação, a fase vapor é enriquecida com os componentes de maior volatilidade e a fase líquida é formada pelos componentes menos voláteis e pesados.

Esquema de torres de destilação fracionada atmosférica e a vácuo e os produtos obtidos em cada fase

Depois da destilação, ocorre a conversão, onde as frações mais pesadas são convertidas em moléculas menores e de maior valor comercial agregado através de processos químicos. A conversão ocorre através de reações químicas que envolvem quebra (craqueamento) e reagrupamento ou reestruturação sob pressões e temperaturas específicas e prédefinidas na presença de catalisadores.

A etapa de tratamento é responsável pela minimização da presença de impurezas para adequação da qualidade às exigências do mercado. Durante o tratamento, são empregados processos químicos para a remoção do enxofre (processo Claus) e nitrogênio por exemplo. A presença dessas impurezas pode conferir ao produto propriedades corrosivas, ácidas, odores desagradáveis, alteração da cor e formação de substâncias poluentes. Podem ser citados como processos de tratamento:

  • Tratamento cáustico;
  • Tratamento Merox;
  • Tratamento Bender;
  • Tratamento DEA;
  • Hidrotratamento (HDT).

Os processos auxiliares são adotados com o objetivo fornecer insumos para os processos e o tratamento de rejeitos. O processo de geração de hidrogênio, para utilização em hidroprocessamento, e a recuperação do enxofre oriundo da combustão de gases ricos em H2S são exemplos de processos auxiliares.

O enxofre recuperado pode ser utilizado posteriormente para a produção de ácido sulfúrico, na medicina, fármacos, fertilizantes e pesticidas.

Fonte: Destilação fracionada – laboratório e indústrias, Processo de refino: separação, conversão e tratamento – Petróleo, Refinarias, Refino, Refino de petróleo e petroquímica, Você sabe quantas refinarias de petróleo existem no Brasil?

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