Processos Tecnológico de Refinação de Petróleos I

1. Tema : Curvas de destilação como
princípio para tomada de
decisão na indústria de
refinação.
- Procedimentos de elaboração;
- Análise e características do petróleo
por análise de curvas de destilação.
Aula 08
Modalidade: Teórico-prática
Disciplina : Processos Tecnológico de Refinação de Petróleos I
Professor Pedro Morais
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Universidade Jean Piaget de Angola
Faculdade de Ciências e Tecnologias

2. Papel da refinação de petróleos
• No estado que é extraído do solo, tem poucas
aplicações práticas, servindo quase que tão-
somente como óleo combustível.
• Para que o potencial energético do petróleo
bruto seja aproveitado ao máximo, ele deve ser
processado em uma refinaria de Petróleos, para
que obter os diferentes tipos de derivados usados
no dia do homem.
Uma refinaria é constituída de diversos
arranjos de unidades de processamento em
que são compatibilizadas as características
dos vários tipos de petróleo que nela são
processados, com o objectivo de suprir
derivados em quantidade e qualidade
especificadas.
Para tal deve-se conhecer o Petróleo.
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Gráfico 1: Principais tendências de combustível no cenário de políticas declaradas,
2019-2030. Fonte: IEA - Word outlook Energy.2019

3. Propriedades do Petróleo
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Fonte : Statoil, 2008

4. Propriedades do Petróleo
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A observação das propriedades e
suas especificações permitem ao
refinador saber sobre:
Tipo de Petróleo (Leve, médio,
pesado e extra pesado) – Por
análise da densidade;
Fracções existentes (cortes) – Por
análise das faixas de destilação;
Índice Enxofre no PB (Doce ou
Ácido) - Por análise da sua
percentagem e suas impurezas ;
Acidez (TAN) do PB – Por análise da
percentagem de ácidos.
Fonte : Refinaria de Luanda, 2012

5. Curvas de destilação, tipos e métodos de determinação
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A destilação é um processo que permite separar misturas em que os seus componentes têm diferentes
pontos de ebulição. O conhecimento dos dados de distribuição dos pontos de ebulição dos componentes do
petróleo bruto e de produtos petrolíferos obtidos nas refinarias, é essencial para o controle desses processos
de refinação e a garantia da qualidade. Estes dados dão uma ideia real de como ocorrera especialmente os
processos de destilação nas unidades industriais destes processos.
Aplicado a indústria petrolífera, normalmente se usa métodos laboratoriais ASTM D1160 (“obsoleto”), o
método ASTM D2892 (destilação atmosférica: atinge temperatura máxima de 400 ºC) e ASTM D5236
(destilação a vácuo: utiliza pressões reduzidas para destilar o resíduo atmosférico para evitar o
craqueamento das moléculas). A união desses dois ensaios produz a tão importante curva PEV, mas,
esses processos demandam grandes quantidades de amostra (de 5 a 40 L) e tempo (3 a 4 dias). Desta
feita a utilização da destilação simulada por cromatografia gasosa, também conhecida como SIMDIS
(do inglês: simulated distillaton) onde obtemos resultados análogos aos da destilação física
necessitando apenas 200 miligramas de amostra e 45 minutos de análise.
Existem cinco métodos utilizados para a destilação simulada, que devem ser escolhidos de acordo
com o tipo de amostra que será analisada: D-3710, D-5307, D-2887 reconhecidos pela ASTM, e o D-2887
estendido e o HT-750 , não reconhecido pela ASTM, mas bastante utilizados na indústria do petróleo.

6. Curvas de destilação, tipos e métodos de determinação
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Método Tipo de Amostra
ASTM D-
3710
Gasolina e Nafta
ASTM D-
2887A
Querosene, Diesel,
Gasóleo leve e pesado,
Destilados leve, médio e
pesados
ASTM D-
5307
Petróleo
HT-750
Gasóleo pesado,
Destilados leve, médio e
pesados, “Bright stock” e
Resíduos
Podemos distinguir quatro métodos de destilação, que dependem do tipo
de petróleo bruto ou produto petrolífero que se deseja destilar, Estes são:
A destilação
progressiva
simples
(ASTM):
Normalmente
aplicada para
petróleos e
produtos
petrolíferos
líquidos;
A destilação
progressiva
com
rectificação
(TBP):
Normalmente
aplicada para
petróleos e
produtos
petrolíferos
líquidos;

7. Curvas de destilação, tipos e métodos de determinação
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Método Tipo de Amostra
ASTM D-
3710
Gasolina e Nafta
ASTM D-
2887A
Querosene, Diesel,
Gasóleo leve e pesado,
Destilados leve, médio e
pesados
ASTM D-
5307
Petróleo
HT-750
Gasóleo pesado,
Destilados leve, médio e
pesados, “Bright stock” e
Resíduos
Podemos distinguir quatro métodos de destilação, que dependem do tipo
de petróleo bruto ou produto petrolífero que se deseja destilar, Estes são:
A destilação
progressiva
pelo método de
flash:
Normalmente
aplicada para
petróleos e
produtos
petrolíferos
leves;
A destilação
molecular:
Normalmente
aplicada para
petróleos e
produtos
petrolíferos
pesados.

8. Construção e interpretação das curvas de destilação
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Destilação progressiva simples (ASTM)
É a destilação de uma mistura nas condições em que
os vapores obtidos são evacuados de maneira
contínua do aparelho de destilação. Esta destilação é
utilizada unicamente no laboratório para o
conhecimento da composição fraccionária dos PP.

9. Construção e interpretação das curvas de destilação
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Destilação progressiva rectificação (TBP)
Procede-se do mesmo modo que a destilação simples, com a grande
diferença que ela é realizada no aparelho próprio, chamado
destilador TBP. Esta destilação é efectuada num aparelho cilíndrico,
vertical como uma coluna númida de pratos ou guarnições metálicas.
A operação é efectuada a P atm e com uma temperatura indo até
350ºC; a cima desta temperatura, o processo é efectuado sob-vacuo.
Esta destilação permite-nos de traçar a curva TBP (true bouiling
point).
Destilação progressiva pelo método de flash
É uma destilação leva muito tempo, portanto constrói-se a curva de
flash a partir de métodos gráfico - analíticos com base na curva
TBP. Para tal recorremos a métodos gráficos analíticos, como o
Método de ObryatchiKov Smidovitch para matérias primas leves e
o Método de Nelson Kharvi para matérias primas pesadas
(apresentação dos métodos em anexo o texto de apoio).

10. Incidência da das curvas de destilação sobre as actividades
de refinação
Incidência
Margens de refinação de petróleo
Selecção do tipo de refinarias
durante a fase de concepção de
projectos de refinarias

11. Incidência da das curvas de destilação sobre as actividades
de refinação
Incidência
Margens de refinação de petróleo
Selecção do tipo de refinarias
durante a fase de concepção de
projectos de refinarias
Destilação laboratorial permite definir a composição do petróleo
bruto e bem com a quantificação dos seus componentes. Como
não existem dois petróleos iguais no mundo, os projectos de
concepção de refinarias, obrigam a selecção de um petróleo de
projecto.
Devido a razões como, preço, custo de transporte para
refinarias e riqueza a nível de fracções que satisfaçam a
demanda do mercado onde a refinaria operará, leva-se a
escolha de um tipo de petróleo.
E graças a ao comportamento que este tipo de petróleo possuir,
ter-se-á uma ideia a nível de tipos de processos de refinação
que a refinaria deverá contemplar, e condições operatórias que
a refinaria deverá ter especialmente nas unidades de destilação.

12. Exercícios de elaboração e interpretação de curvas de
destilação
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1.Com o fim de prever o comportamento de uma
amostra de nafta durante o seu processamento
em uma coluna spleeter da unidade de Gás Plant,
o laboratório de uma refinaria realiza uma
destilação progressiva simples (Destilação ASTM)
onde 100 ml da amostra foram introduzidos no
aparelho de Engle e verificou-se que a obteve-se
a primeira gota do destilado no recipiente de
recolha a uma temperatura de 40ºC, foram
totalizados 10 ml, 50 ml e 95 ml do destilado nas
temperaturas de 40ºC, 100º e 190ºC. A destilação
continua até aos 200ºC, quando notou-se que a
pressão começou a decair bruscamente
totalizando uma quantidade 98 ml de destilado
obtido.
b. Como resultado da destilação progressiva
usando o método de TBP, da amostra de
nafta obteve as seguintes temperaturas de
destilação (TBP)
Utilizar o diagrama de Obryatchkov
Smidovitch em anexo (ANEXO 3) para traçar
a curva Falsh desta destilação.
a. Apresente a curva ASTM deste
processo.

13. MUITO OBRIGADO
PELA ATENÇÃO
PRESTADA
Prof. Pedro Morais
Mestre em Gestão Industrial na Especialidade de
QSA e Eng.º de Refinação de Petróleos
Professor e Investigador
pedrogelson@live.com.pt;
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