sexta-feira, 4 de março de 2011

REF 012 - As reações usadas nas refinarias

O processamento do petróleo começa quando ele chega aos tanques de armazenamento da refinaria. Do tanque o petróleo é levado a dessalgadora para retirar a água e o sal nele contido. Atendido os requisitos quanto aos teores permitido de água e sal, o petróleo é levado para uma fornalha onde é aquecido até a temperatura máxima possível sem que ocorra quebra molecular. Parcialmente vaporizado o petróleo é levado a coluna atmosférica onde é fracionado. Para produzir mais frações ainda sem que ocorra quebra molecular, o petróleo é levado para uma fornalha para ser aquecido até o limite e enviado para a coluna de vácuo onde é novamente fracionado. Com isso se consegue um máximo de onze frações para serem processadas para produzir combustíveis e lubrificantes. Isso tudo já foi visto. Até aqui todo o esforço foi envidado no sentido de não quebrar moléculas. Agora esta restrição é retirada e quebrar e reformar moléculas por métodos químicos passa a ser válido.

O objetivo deste tópico é listar os processos químicos, por enquanto, sem entrar em detalhes. Não vamos listar todos, mas apenas os principais.

1. Alquilação – Visa a produção de uma mistura rica em isoctano para a produção de combustíveis de alta octanagem explorando o isobutano, o propileno e o butileno presentes em frações gasosas.

2. Pirolise – Consiste em aquecer a fração acima da temperatura de craqueamento molecular. Antes da invenção do craqueamento catalítico era a principal via para aumentar a produção de combustíveis brancos (gasolina e diesel) a partir de frações pesadas. Hoje é praticada com o objetivo de produção de olefinas sendo realizada usando misturas contendo etano, propano e butano, ou, então, usando a nafta leve. A matéria prima é escolhida de acordo com a demanda das principais olefinas pelo mercado.

3. Reforma catalítica – Consiste em ciclizar as moléculas aumentando o teor de naftenos e aromáticos na fração processada. É realizada com dois objetivos: aumentar a octanagem da fração ou produzir aromáticos visando a indústria petroquímica. No primeiro caso, a reforma é realizada na nafta leve e, no segundo, na nafta pesada.

4. Craqueamento catalítico – Realiza a quebra molecular não apenas por elevação da temperatura, mas, também, pelo uso de um catalisador especifico. A matéria prima explorada são os gasóleos produzidos nas colunas atmosférica e de vácuo.

5. Hidrocraqueamento – O craqueamento é feito juntamente com hidrogênio que evita o coqueamento do catalisador. O seu ponto fraco é a disponibilidade de hidrogênio. O principal produtor de hidrogênio na refinaria é a reforma catalítica mencionada acima que inexiste em muitas refinarias.

6. Hidrotratamento - Consiste em em reduzir os teores de olefinas e aromáticos mediante reação catalisada com o hidrogênio. As olefinas tendem a polimerizar e fedem. Também retira o enxofre e o nitrogênio poluentes atmosféricos na forma de SOx e NOx produzidos na combustão..

7. Coqueamento retardado – Visa mais a produção de coque a partir das frações mais pesadas. Como subproduto resultam combustíveis leves. Porque retardado? Er … depois isso será explicado.

Tem mais, muito mais, mas devagar que o santo é de barro. O resultados destes processos químicos é a disponibilização de de diversas "gasolinas" para a formulação da gasolina comercial. São elas a gasolina alquilada, a gasolina de pirolise, a gasolina de reforma, a gasolina de craqueamento, a gasolina de coqueamento e por ai vai. O mesmo acontece com o diesel e outros combustíveis.


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