INTRODUÇÃO À INDÚSTRIA DO PETRÓLEO UNIDADE IV REFINO DE PETRÓLEO

Transcrição

1 INTRODUÇÃO À INDÚSTRIA DO PETRÓLEO UNIDADE IV REFINO DE PETRÓLEO

2 Refino de petróleo O petróleo bruto é uma complexa mistura de hidrocarbonetos que apresenta contaminações variadas de enxofre, nitrogênio, oxigênio e metais. No seu estado bruto, o petróleo tem pouquíssimas aplicações, servindo quase que somente como óleo combustível. O refino do petróleo consiste na série de beneficiamentos pelos quais passa o mineral bruto para a obtenção desses derivados, estes sim, produtos de grande interesse comercial. Refino de petróleo constitui na separação do petróleo, via processos físico-químicos, em frações de derivados. Os produtos finais dividem-se em 3 categorias: Combustíveis (gasolina, diesel, óleo combustível, GLP, QAV, querosene, coque de petróleo, óleos residuais) - cerca de 90% dos produtos de refino no mundo. Produtos acabados não combustíveis (solventes, lubrificantes, graxas, asfalto e coque). Intermediários da indústria química (nafta, etano, propano, butano, etileno, propíleno, butilenos, butadieno, BTX).

3 Refinarias Refinarias de petróleo são um complexo sistema de operações múltiplas; as operações que são usadas em uma dada refinaria dependem das propriedades do petróleo que será refinado, assim como dos produtos desejados. Por esta razão, "não existem duas refinarias iguais no mundo".

4 Refinarias As etapas do processamento de refino de óleo cru são basicamente três: separação conversão tratamento

5 Etapas do processo de refino Processos de separação Destilação atmosférica Destilação a vácuo Estabilização de naftas Extração de aromáticos Desasfaltação a propano Desaromatização a furfural Desparafinação a solvente Desoleificação a solvente Adsorção de N-parafinas Processos de conversão Craqueamento térmico Craqueamento catalítico Visco-redução Coqueamento retardado Hidrocraqueamento Reforma catalítica Isomerização catalítica Alquilação catalítica Polimerização catalítica

6 Etapas do processo de refino Processos de tratamento Hidrotratamento Tratamento cáustico Tratamento DEA/MEA Tratamento MEROX Tratamento BENDER Dessalgação eletrostática

7 Processos de refino Para a realizam destes processos as refinarias utilizam diversos equipamentos, tais como: Vasos Torres de destilação Reatores Fornos Trocadores de calor Bombas Bombas de vácuo Caldeiras Torres de resfriamento Possuem também um complexo sistema de tubulações, instrumentação e controle, além do sistema de geração e distribuição de energia elétrica.

8 Fluxograma típico do refino de petróleo

9 Frações ou cortes iniciais Gás combustível (C 1 C 2 ) GLP (C 3 C 4 ) Nafta ( C) Querosene ( C) Gasóleo atmosférico ( C) Gasóleo de vácuo ( C) Resíduos de vácuo (acima 570 C) Combustível de refinaria, matéria-prima para etileno Combustível doméstico e industrial, matéria-prima para petroquímica, obtenção de gasolina de aviação, veiculo propelente para aerossóis Gasolina automotiva e de aviação, matéria-prima para petroquímica (principal), produção de solventes Querosene de aviação, querosene industrial, produção de detergentes. Diesel, combustível doméstico e industrial (heating oil) e matéria-prima para petroquímica (gasóleo petroquímico) Carga para craqueamento (gasolina, GLP), produção de lubrificantes (subproduto parafinas), matéria-prima para petroquímica Óleo combustível, asfalto, lubrificantes de alta viscosidade, coque de petróleo

10 Dessalgação Antes da separação em frações na refinaria, o petróleo cru precisa ser tratado para a remoção de sais corrosivos. O processo de dessalinização também remove alguns metais e os sólidos em suspensão que podem: causar danos às unidades de destilação ou reduzirem a sua eficiência; provocar corrosão nos equipamentos; se depositar nas paredes dos trocadores de calor, causando entupimentos e reduzindo a sua eficiência, além de catalisarem a formação de coque nas tubulações; danificar os catalisadores que serão usados nas posteriores etapas de processamento.

11 Destilação atmosférica A destilação atmosférica é o primeiro processo de refino em qualquer refinaria. Consiste na separação do petróleo em frações mais leves, de acordo com os diferentes pontos de ebulição de cada fração

12 Torre de destilação atmosférica

13 Processo de destilação atmosférica Principais equipamentos da instalação: Torre atmosférica Forno atmosférico Dessalgadora Vasos separadores Trocadores de calor Bombas Além destes equipamentos a planta inclui: uma complexa rede de tubulações instrumentação e controle utilidades industriais, tais como: água de resfriamento vapor d água ar comprimido energia elétrica sistema de proteção contra incêndio.

14 Destilação a vácuo O resíduo da destilação atmosférica serve de carga para a unidade de destilação a vácuo

15 Processo de destilação a vácuo O conhecimento do fluxograma do processo é fundamental para o planejamento de um projeto de construção de uma unidade de destilação

16 Craqueamento catalítico O craqueamento catalítico usa calor, pressão e um catalisador para efetuar a quebra das moléculas de hidrocarbonetos em moléculas menores e mais leves. O craqueamento catalítico substituiu amplamente o craqueamento térmico, pois é possível, através dele, produzir mais gasolina de alta octanagem

17 Processos de tratamento De modo geral, um processo de tratamento busca atingir um ou mais dos seguintes objetivos: Eliminação de compostos de enxofre Eliminação de compostos de nitrogênio Separação e eliminação de materiais asfálticos Correção do odor do produto Correção da coloração do produto Estabilidade do produto

18 Diagrama esquemático do Tratamento Bender

19 Operações de suporte Tratamento de efluentes Tratamento de gás e recuperação de enxofre Produção de aditivos Composição Tanques de estocagem Torres de resfriamento