Quais são as principais frações de petróleo do processo de refinamento do petróleo?

Atualmente, sabe-se muito sobre a importância do petróleo para a indústria e para o mercado como um todo. Mas, você sabe qual a importância e quais etapas são fundamentais para que o petróleo chegue ao mercado consumidor? Neste artigo, a Propeq te explica tudo sobre o refino do petróleo!

Nesse conteúdo abordaremos:

• Qual o papel do refino do petróleo?;
• Como ele funciona?.

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Qual o papel do refino do petróleo?

O petróleo ainda é, nos dias atuais, um dos compostos mais importantes para a indústria. Em sua forma bruta, é uma complexa mistura líquida e oleosa formada, predominantemente, por hidrocarbonetos, além de impurezas e outros componentes. O objetivo do refino é separar essa mistura complexa de hidrocarbonetos e outros componentes em compostos mais simples, com grande utilidade para o mercado. Dessa forma, no Brasil, existem 17 refinarias atuando, sendo que 13 delas pertencem à Petrobras.

Como o refino funciona?

Primeiramente, ao chegar na refinaria, o líquido passa por uma etapa de filtração e decantação, a fim de remover algumas impurezas. Além disso, as operações de refino principais podem ser divididas em: separação, conversão e tratamento.

Separação

São técnicas de natureza física, que visam obter frações mais simples do petróleo. Dois exemplos dessa etapa são: destilação atmosférica e destilação à vácuo. Ambas destilações são bem semelhantes.

Na atmosférica, uma fornalha aquece o petróleo bruto, vaporizando boa parte de seus componentes. Em seguida, a mistura aquecida segue para uma torre de destilação à pressão atmosférica, onde ocorre a separação das frações propriamente ditas. A torre é composta por pratos e bandejas ao longo de sua extensão e, conforme aproxima-se do topo, a temperatura vai decaindo. Assim, ao entrar em contato com essas bandejas, o vapor é condensado de acordo com as diferentes temperaturas de ebulição e cada uma das frações é retida. Os componentes com ponto de ebulição muito baixo saem na fase gasosa, no topo da coluna. Em contrapartida, os resíduos mais pesados são retidos no fundo da torre e seguem para uma destilação à vácuo, onde ocorre a separação dos mesmos.

Estes resíduos não podem ser destilados sob pressão atmosférica sem que ocorra decomposição térmica, por isso, a destilação ocorre em pressões muito baixas, o que reduz o ponto de ebulição dessas frações. Nesse caso, não há retirada de produto de topo, saindo somente vapor d’água, hidrocarbonetos leves e ar de possíveis vazamentos. Na figura abaixo, estão esquematizadas essas duas etapas de destilação.

Conversão

Esta etapa apresenta natureza química e visa transformar uma fração do petróleo em outra ou alterar drasticamente a estrutura molecular de uma das frações. Assim, há o craqueamento, que visa quebrar as moléculas e transformá-las em outras menores. Um exemplo é o craqueamento térmico, no qual altas temperaturas e pressões promovem a quebra das moléculas. Tal etapa tem uma importância bem grande, pois torna frações menos rentáveis em frações de maior comercialização. Como exemplo, pode-se citar a quebra do querosene em gasolina e eteno.

Tratamentos

Finalmente, são realizadas as operações de tratamento, para adequar a qualidade do produto à exigência do mercado.

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O petróleo bruto é composto por diversos tipos de hidrocarbonetos. A refinação do petróleo é um processo que tira partido dos diferentes pesos, volatilidades e temperaturas de ebulição dos hidrocarbonetos para os separar, dando origem a produtos intermédios e finais.

Tipicamente, existem quatro grandes estágios de refinação para separar o crude em substâncias utilizáveis:

• Separação física dos vários tipos de hidrocarbonetos através da destilação;
• Purificação de produtos intermédios em unidades de pré-tratamento;
• Processamento químico das frações de menor valor em produtos mais leves;
• Tratamento e mistura de produtos intermédios por remoção de elementos e compostos indesejáveis para integração em produtos finais.

O processo tem início com o aquecimento do petróleo bruto. Os vapores que então se formam sobem por uma coluna de fracionamento, equipada com compartimentos a diferentes alturas. Os componentes mais voláteis e com baixo ponto de ebulição sobem ao topo dessa coluna. Nas camadas mais baixas, ficam os componentes com ponto de ebulição mais elevado. Esta técnica, de separação física das frações, é também designada de destilação fracionada e é o ponto de partida para o processo de refinação do petróleo.

Cada um dos passos do processo de refinação destina-se a maximizar o valor acrescentado às matérias nele processadas. As refinarias mais simples realizam apenas a destilação do crude. As refinarias mais complexas também realizam as outras três funções.

A configuração das refinarias

A gama e a qualidade de produtos refinados produzidos numa refinaria depende dos tipos de crude utilizados como matéria-prima e das estruturas instaladas na refinaria.

Crudes leves e sweet - Geram quantidades mais elevadas de produtos refinados de maior valor, tais como gasolina, jet fuel e gasóleo.

Crudes mais pesados e mais sour - Produzem maiores quantidades de produtos de menor valor, como os fuelóleos.

A configuração de certas refinarias, em particular na América do Norte, é tipicamente orientada para a produção de produtos destilados leves, como a gasolina, enquanto a configuração das refinarias na maioria das demais regiões, como é o caso da Europa, é tipicamente orientada para a produção de produtos destilados médios, como o gasóleo e o jet fuel.
Existem, por outro lado, refinarias configuradas para a produção de outros produtos especializados, tais como óleos base, naftenos e betumes.

As refinarias podem geralmente ser divididas em duas categorias principais:

• Refinarias simples de hydroskimming - Executam principalmente o processo de destilação.
• Refinarias complexas - Desenvolvem duas funções adicionais: conversão das frações de hidrocarbonetos produzidas no processo de destilação do crude noutros produtos e o tratamento de produtos intermédios para se obterem produtos de maior valor.

A configuração das refinarias complexas é orientada para a maximização, quer da produção de gasolina (cracking catalítico), quer de produtos destilados médios (hydrocracking). Além disso, estas refinarias utilizam várias capacidades secundárias de processamento para a beneficiação dos resíduos de vácuo.

As refinarias configuradas para possuírem uma grande capacidade de conversão e dessulfuração conseguem obter rendimentos mais elevados nos produtos refinados de maior valor, já que processam crudes mais pesados e mais sour do que as refinarias com capacidade inferior de conversão e dessulfuração. A complexidade de uma refinaria refere-se, portanto, à respetiva capacidade de processar matéria-prima, como crudes mais pesados e com maior teor de enxofre, em produtos com valor acrescentado.

Tipicamente, quanto maior a complexidade, mais flexível a gama de crudes que a refinaria consegue processar e mais bem posicionada está para tirar partido dos crudes com custos mais baixos, o que resulta num incremento das margens de refinação.

Políticas da Refinação

Sistema Refinador da Galp

Quais são os principais frações do petróleo?

O que são as frações do petróleo?

Qual o processo de separação das frações do petróleo?

Quais são os processos usados para o refino do petróleo?