Como funciona o processo de destilação fracionada em uma refinaria de petróleo?

Você já deve ter ouvido falar que a gasolina é um derivado do petróleo, não é mesmo?!

Mas, agora eu te pergunto, você sabe como foi que o petróleo virou gasolina? Você sabe como o petróleo chega nas refinarias? Ou, o que é uma refinaria?

Nesse artigo, você conhecerá um pouco mais sobre os processos físicos e químicos que são utilizados pelas refinarias para obterem os derivados do petróleo, quais são as refinarias mais conhecidas do Brasil, e mais um monte de coisa bacana. Vem comigo!

Antes de começar a falar sobre refino de petróleo, é sempre bom lembrar o que é esse óleo mineral.

Então, o petróleo é uma mistura composta de gases, líquidos e sólidos. Possui coloração variando entre verde, marrom e preto, dependendo das características do local onde for extraído, é composto por aproximadamente 90% de hidrocarbonetos, sendo o restante formado pelos chamados contaminantes, como compostos contendo enxofre, íons metálicos (níquel e vanádio), oxigênio e nitrogênio.

Além disso, ele pode ser dividido em fase líquida (óleo), gasosa (gás) e mista (gás dissolvido no óleo). Quando ele é retirado das jazidas está contaminado com diversas impurezas como areia, pedaços de rochas, água, entre outros.

 Devido a essa contaminação, é preciso realizar um processo de separação das impurezas, bem como dos seus componentes, e essa separação é feitas nas refinarias de petróleo.

Se você quer saber um pouco mais sobre o petróleo no Brasil, é só ler esse artigo: Petróleo no Brasil.

O que é Refino do Petróleo? E porque é preciso refinar?

Como você deve imaginar, o petróleo não é usado diretamente na forma bruta e ele chega nas refinarias cheio de impurezas, por isso precisa ser separado, e é aí que entra o refino do petróleo. O refino consiste na separação dos seus componentes através de processos que ocorrem nas refinarias, esses processos podem ser químicos ou físicos.

São nas refinarias que conseguimos obter as chamadas frações do petróleo.  As frações de petróleo são os grupos com um número menor de compostos orgânicos, principalmente hidrocarbonetos que possuem massas molares próximas. Portanto, a diferença básica entre essas frações do petróleo é a quantidade de átomos de carbono presentes em suas moléculas. Por exemplo, a gasolina é uma fração do petróleo formada por hidrocarbonetos que possuem de 6 a 10 átomos de carbono, enquanto que outra fração do petróleo, o óleo diesel, possui moléculas com 15 a 18 carbonos.

Para que serve o refino?

O objetivo do refino é transformar o petróleo, uma mistura complexa de hidrocarbonetos com diferentes propriedades físicas e químicas, em frações mais simples e com grande utilidade. O fator determinante para ocorrer a separação é a temperatura de ebulição de cada substância.

Como é feito o transporte do petróleo até as refinarias?

Depois que é realizada a extração do petróleo pelos poços de produção, ele é armazenado na unidade de produção (no mar, em plataformas ou navio-plataformas) e então transportado em larga escala. Isto é feito através de oleodutos e gasodutos, que são tubos que transportam, respectivamente, o óleo e o gás natural produzido.

Esses dutos podem ser terrestres (construídos em terra) ou submarinos (construídos no fundo do mar), interligando as plataformas com terminais e estes entre si e as refinarias. Grandes navios-tanques, conhecidos como petroleiros, também realizam esse transporte.

Atualmente, existem diversas classes de navios-petroleiros desde pequenos navios que têm capacidade para transportar até 25 mil toneladas, passando pela classe Panamax que transporta entre 60 e 80 mil toneladas e pela classe Suezmax que transporta entre 80 e 160 mil toneladas até os chamados ULCC (Ultra-Large Crude Carrier), que podem transportar entre 320 e 550 mil toneladas. Esses navios são chamados de superpetroleiros, em razão do seu gigantesco tamanho, com 400 metros de comprimento e 70 metros de largura.

Quais são as etapas do refino do Petróleo

Quando o petróleo é extraído, ele vem cheio de impurezas, que são então separadas por meio de processos físicos. Temos como exemplo, a decantação que é utilizada para separar o petróleo da água salgada e a filtração para remover impurezas maiores, tais como areia, argila e pedaços de rochas.

Entretanto, como já sabemos, o petróleo é uma mistura de centenas de hidrocarbonetos com pontos de ebulição muito próximos, por isso não é possível separar cada um desses componentes um a um.

Diante disso, as refinarias de petróleo são organizadas em etapas de processos industriais com o objetivo de separar os compostos que formam o petróleo. E nessas refinarias, os processos físicos e químicos mais utilizados para o refinamento do petróleo são: destilação fracionada, destilação a vácuo, craqueamento térmico ou catalítico e reforma catalítica. 

A seguir conheceremos um pouco sobre cada um desses:

– Destilação fracionada: O primeiro método utilizado baseia se na diferença das faixas das temperaturas de ebulição das frações do petróleo.

Para isso, é utilizado uma torre de destilação com uma fornalha na parte inferior, onde o combustível é aquecido. A torre possui até 50 pratos ou bandejas, sendo que cada uma apresenta uma temperatura diferente que vai diminuindo à medida que a altura aumenta.

Quando o petróleo é aquecido na fornalha, seus componentes vão passando para o estado gasoso, sendo que os mais pesados (de maior massa molar) não sobem, mas ficam líquidos na parte inferior e são separados.

As demais frações no estado gasoso sobem pela torre, e quando uma dessas frações atinge uma bandeja com uma temperatura menor que seu ponto de ebulição, ela liquefaz-se e é coletada nesta altura da torre. As demais frações que ainda permanecem no estado gasoso passam para a próxima bandeja e esse processo vai se repetindo.

Desse modo, cada uma das frações liquefaz-se em um dos pratos e são coletadas separadamente.

– Destilação a vácuo: é o próximo processo de refino do petróleo, a diferença que ocorre dessa destilação para a anterior é somente que as frações obtidas são submetidas a uma pressão inferior à da atmosfera em uma torre de fracionamento. Isso faz com que frações mais pesadas entrem em ebulição em temperaturas mais baixas que o seu ponto de ebulição e, desse modo, evita-se que suas moléculas de cadeias mais longas se quebrem. Nessa etapa são recolhidas frações, como graxa, parafinas e betume.

– Craqueamento térmico ou Craqueamento catalítico: é a terceira etapa do refino. Como percebemos, todos os processos anteriores foram físicos, mas agora se usa um processo químico. Esse termo “craqueamento” vem do inglês to crack, que significa “quebrar”, pois é exatamente isso que é feito: quebram-se moléculas mais longas em moléculas menores. Desse modo, transformando determinadas frações de menor interesse comercial em frações de maior interesse.

O craqueamento térmico é feito através de temperaturas e pressões elevadas. Por exemplo, para transformar moléculas de querosene, óleo diesel ou óleo lubrificante em gasolina, são usadas temperaturas entre 450ºC e 700ºC. Já o craqueamento catalítico usa apenas catalisadores, (e é feito na ausência de oxigênio) tornando o processo mais econômico e seguro.

O craqueamento é muito importante para aumentar o aproveitamento do petróleo e para obter subprodutos que são usados como matérias-primas na produção de plásticos e borrachas.

– Reforma Catalítica (Reforming): A última etapa do refino do petróleo trata-se da reforma catalítica (reforming), em que, como o próprio nome indica, o objetivo é “reformar ou reestruturar” as moléculas, transformando cadeias normais de hidrocarbonetos em cadeias ramificadas, cíclicas e aromáticas.

Essa etapa é feita para aumentar o aproveitamento e rendimento do petróleo e conseguir suprir as demandas mundiais cada vez maiores de petróleo e seus derivados. Por exemplo, se a demanda por gasolina aumentar, uma refinaria pode transformar óleo diesel ou querosene em gasolina.

Quais são as refinarias mais conhecidas do Brasil?

A seguir você conhecerá algumas das principais refinarias do Brasil, onde elas estão localizadas e quanto elas produzem por dia:

– Refinaria de Paulínia (Replan): localizada no município de Paulínia (São Paulo). É a maior refinaria do Brasil, possui capacidade de processamento de 435 mil barris de petróleo por dia.

– Refinaria Abreu e Lima: localizada no município de Ipojuca, litoral sul de Pernambuco. Possui capacidade de processamento de 235 mil barris de petróleo por dia.

– Refinaria Alberto Pasqualini (Refap): localizada na cidade de Canoas (Rio Grande do Sul). Processa cerca de 32 mil metros cúbicos de petróleo por dia.

– Refinaria de Capuava (Recap): localizada no município de Mauá (São Paulo). Possui capacidade de processamento de 8,5 mil metros cúbicos de petróleo por dia (cerca de 52 mil barris de petróleo).

– Complexo Petroquímico do Rio de Janeiro (Comperj): localizada no distrito de Itaboraí (Rio de Janeiro). Possui capacidade de processamento de 170 mil barris de petróleo por dia.

– Refinaria de Duque de Caxias (Reduc): localizada no município de Duque de Caxias (Rio de Janeiro). Possui capacidade de processamento de 239 mil barris de petróleo por dia.

– Refinaria Gabriel Passos: localizada no município de Betim (Minas Gerais). Possui capacidade de processamento de 155 mil barris de petróleo por dia.

– Refinaria Presidente Getúlio Vargas (Repar): localizada no município de Araucária (Paraná). Possui capacidade de processamento de 35 mil barris de petróleo por dia.

– Refinaria Henrique Lage (Revap): localizada no município de São José dos Campos (São Paulo). Possui capacidade de processamento de 252 mil barris de petróleo por dia.

– Refinaria Landulpho Alves (RLAM): foi a primeira refinaria de petróleo do Brasil. Está localizada no Recôncavo Baiano, no município de São Francisco do Conde (Bahia). Possui capacidade de processamento de 325 mil barris de petróleo por dia.

– Refinaria Presidente Bernardes: localizada no município de Cubatão (São Paulo). Possui capacidade de processamento de 180 mil barris de petróleo por dia.

Por fim, chegamos ao final do nosso artigo, espero que você tenha entendido sobre o processo de refinamento do petróleo, caso tenha alguma dúvida, entre em contato conosco por meio das redes sociais (adicionar as redes sociais) ou envie uma mensagem para o nosso whatsapp.