O documento descreve o processo de refino de petróleo, definindo petróleo e explicando que o refino é necessário para separar o petróleo em frações e tornar seus componentes úteis. O texto então detalha os objetivos, tipos de processos, principais derivados e as etapas do refino, incluindo destilação atmosférica e a vácuo, craqueamento catalítico e viscorredução.

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RefinoRefino
dede
PetróleoPetróleo
1. INTRODUÇÃO:
PETRÓLEO - do latim Petra (pedra) e Oleum (óleo)
⇒⇒⇒⇒ O petróleo é mistura complexa de compostos orgânicos e
inorgânicos onde predominam hidrocarbonetos;
⇒Para aproveitar seu potencial energético e sua utilização
como matéria-prima, é necessário desmembrá-lo em
cortes, denominados frações;
⇒Suas principais famílias de hidrocarbonetos são:
paraníficos , naftênicos e aromáticos;

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2. OBJETIVOS DO REFINO:
A) Produção de combustíveis e matérias-primas
petroquímicas:
⇒ a maioria dos casos, uma vez que a demanda por combustíveis é
muitíssimo maior que a de outros produtos. Produção em larga escala
de frações destinadas à obtenção de GLP, gasolina, diesel, querosene e
óleo combustível, dentre outros. Todas as refinarias brasileiras, sem
exceção, encontram-se neste grupo.
B) Produção de lubrificantes básicos e parafinas
⇒ grupo minoritário onde o objetivo é a maximização de frações básicas
lubrificantes e parafinas. Estes produtos, de valores agregados muito
maiores que os combustíveis, cerca de duas a três vezes mais,
conferem alta rentabilidade aos refinadores, embora os investimentos
sejam também de muito maior porte. (REDUC-RJ e RLAM-BA)

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3. DERIVADOS:
São muitas as aplicações dos derivados do petróleo.
Alguns já saem da refinaria prontos para serem
“consumidos”, sendo comercializados diretamente para
distribuidores e consumidores;
Outros derivados servirão ainda como matérias-primas
de várias indústrias, para a produção de outros artigos
(os produtos finais).
Além dos derivados combustíveis, existem outros
derivados, com aplicações não-energéticas. São eles:
Nafta e Gasóleos petroquímicos além de matérias-primas
específicas para a indústria;
Solventes domésticos e industriais, como querosene, etc;
Parafinas, utilizadas na indústria alimentícia, na fabricação
de velas, ceras, cosméticos etc;
Lubrificantes básicos, matérias-primas para indústrias
fabricantes de óleos para veículos e máquinas industriais;
Asfalto, usado na pavimentação de ruas e estradas;
Coque, utilizadas por indústrias metalúrgicas para a
fabricação de alumínio e titânio, por exemplo.

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Normalmente, os derivados Combustíveis são
classificados em Leves, Médios ou Pesados, conforme o
comprimento, a complexidade das cadeias carbônicas
existentes nas suas moléculas:
⇒⇒⇒⇒ Assim, por apresentarem as menores cadeias
carbônicas, são considerados Leves os seguintes
derivados combustíveis;
* A Nafta, mesmo não sendo combustível, é considerada leve
Nos demais derivados combustíveis, há muitas misturas
de hidrocarbonetos, ficando difícil classificá-los por faixas
de comprimento e complexidade das cadeias carbônicas:
⇒⇒⇒⇒ Apesar disso, por apresentarem cadeias de
comprimentos “intermediários”, os seguintes derivados
são considerados Médios: Querosene e Óleo Diesel;
⇒⇒⇒⇒ Finalmente, por serem constituídos pelas cadeias
carbônicas maiores ou mais complexas, os seguintes
derivados são considerados Pesados: Óleo Combustível,
Asfalto e Coque;
⇒⇒⇒⇒ Embora os Contaminantes do petróleo possam estar
presentes em todos os derivados, é justamente nos
Pesados que eles mais se concentram.

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Principais Derivados de Petróleo e seus Usos:
Produção de Derivados de Petróleo nas Refinarias
Nacionais:
1- gasolina aviação, querosene iluminação,óleos lubrificantes, solventes, parafinas e asfaltos.

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Esquema de Refino e Tipos de Processos

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4. TIPOS DE PROCESSOS:
- Processos de Separação (Destilação, em suas várias formas,
Desasfaltação a Propano, Desaromatização a Furíural e
Desparafínação/Desoleificação a solvente);
- Processos de Conversão (Craqueamento, Hidrocraqueamento,
Alcoilação, Reformação e Isomerização, todos estes catalíticos.
Dentre os não catalíticos podemos citar o Craqueamento Térmico, a
Viscorredução, o Coqueamento Retardado ou Fluido);
- Processos de Tratamento (Tratamento cáustico simples e o
regenerativo (Merox), Tratamento com Etanol-Aminas (MEA/DEA), e
o Tratamento Bender);
- Processos Auxiliares (Geração de Hidrogénio, Recuperação de
Enxofre e as Utilidades).
4.1 PROCESSOS DE SEPARAÇÃO:
São sempre de natureza física e desdobram o petróleo
em suas frações básicas;
Os agentes responsáveis por estas operações são
físicos pela ação de energia (na forma de modificações
de temperatura e/ou pressão) ou de massa (na forma de
relações de solubilidade a solventes) sobre o petróleo ou
suas frações;
São processos normalmente de alto investimento e nem
sempre de baixo tempo de retomo sobre o capital
investido, podendo em muitos casos ser superior a cinco
anos.

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4.2 PROCESSOS DE CONVERSÃO:
São sempre de natureza química e visam transformar
uma fração em outra(s) ou alterar profundamente a
constituição molecular de uma dada fração;
As reações específicas são conseguidas por ação
conjugada de temperatura e pressão sobre os cortes,
sendo bastante freqüente também a presença de um
agente promotor reacional, que denominamos
catalisador.
Processos de conversão normalmente são de elevada
rentabilidade, principalmente quando transformam
frações de baixo valor comercial (gasóleos, resíduos) em
outras de maiores valores (GLP, naftas, querosene e
diesel).
4.3 PROCESSOS DE TRATAMENTO:
Processos de acabamento, de natureza química, porém
seus objetivos não são de provocar profundas
modificações nas frações e sim causar a melhoria de
qualidade de cortes semi-acabados, eliminando ou
reduzindo impurezas presentes em suas constituições.
São bastante utilizados em frações leves (gases, GLP e
naftas), não requerendo condições operacionais severas
nem de grandes investimentos para suas implantações.
Devido à baixa complexidade desses processos e à baixa
severidade operacional, normalmente são baixíssimos os
investimentos necessários para a implantação dos
mesmos.

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4.3 PROCESSOS DE TRATAMENTO:
Quando temos entretanto, que adequarmos a qualidade
de frações médias (querosene, diesel) ou pesadas
(gasóleos, lubrificantes, resíduos), os processos de
tratamento mostram-se ineficazes e somos obrigados a
lançar mão de outros de maior eficiência, porém como
operam em condições bem mais severas, são também de
maiores custos operacionais e de maiores investimentos.
O agente responsável pela remoção de impurezas é o
hidrogênio, atuando na presença de um catalisador. Este
subgrupo é conhecido como processos de
hidrotratamento ou de hidroacabamento, causando uma
acentuada melhoria na qualidade dos produtos tratados.
4.4 PROCESSOS AUXILIARES:
São aqueles que se destinam a fornecer insumos à
operação dos outros anteriormente citados ou tratar
rejeitos desses mesmos processos.
Incluem-se neste grupo a Geração de Hidrogênio
(fornecimento deste gás às unidades de
hidroprocessamento); a Recuperação de Enxofre
(produção desse elemento à partir da queima do gás
ácido rico em H2S) e as utilidades (vapor, água, energia
elétrica, ar comprimido, distribuição de gás e óleo
combustível, tratamento de efluentes e tocha), que
embora não sejam de fato unidades de processo, são
imprescindíveis à eles.

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5.DESTILAÇÃO:
A destilação é um processo físico de separação, baseado
na diferença de pontos de ebulição entre compostos
coexistentes numa mistura líquida;
Um outro fator importante no processo de destilação,
além da temperatura de aquecimento do óleo, é a
pressão a que ele está sendo submetido. Sabe-se que o
ponto de ebulição de um determinado líquido é função da
pressão que sobre ele está exercendo o ambiente.
Quanto maior for a pressão exercida, maior será a
temperatura de ebulição do líquido. Logicamente,
baixando-se a pressão, baixamos também a temperatura
de ebulição do líquido em questão.
5.DESTILAÇÃO:
A conjugação desses dois parâmetros —temperatura e
pressão —permite que o petróleo seja separado em suas
diversas frações.
De um modo geral, todas as unidades de destilação de
petróleo possuem os seguintes equipamentos: torres de
fracionamento, retificadores ("strippers"), fornos,
permutadores de calor, tambores de acúmulo e refluxo,
bombas, tubulações e instrumentos de medição e
controle.

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12. 12
5.DESTILAÇÃO:

13. 13
·
Óleo Cru
≈ 400oC
Torre de
Destilação
Atmosférica
GLP
Gasolina - 40oC a 205oC
Querosene - 180oC a 290oC
Diesel, Óleo Combustível - 180oC
a 370oC
Gasóleo Pesado - 370oC a 400oC
Óleo Residual Atmosférico - 370oC
+
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Coluna , 1.5m diâmetro x 30m altura
Pratos perfurados permitem que o óleo quente suba ao longo da coluna
(≈≈≈≈50% de Óleo Cru)
frio
quente
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5.1 Destilação Atmosférica

14. 14
Condensador Fonte de Vácuo
Gasóleo Leve de
Vácuo (370/480oC)
Gasóleo Residual de
Vácuo (480/565oC)
Resíduo de Vácuo para
Viscorredução (>565oC )
Óleo Residual
Atmosférico 370oC Para
Craqueamento
Catalítico
(≈≈≈≈21% de Óleo Cru)
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Torre de
Destilação à
Vácuo
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+
Óleo Cru
Similar a Destilação Atmosférica
Destilação acima de 360oC sob vácuo
Fornece cargas para o craqueamento catalítico e coqueamento
+
5.2 Destilação à Vácuo

15. 15

16. 16

17. 17

18. 18
17.
R
e
g
e
n
e
r
a
d
o
r
R
e
a
t
o
r
Ar Quente
(595OC)
para
queima do
carbono
Gasóleo
Pesado
GLP/Gasolina
Top Pumparound
Óleo Combustível
“Óleo Sujo”
misturado com
óleo combustível
residual contendo
Al/SiCatalisador de Alumínio-Silício ≈≈≈≈ 50 microns
Calor gerado (510oC) pela queima do carbono
As partículas quentes de catalisador aquecem o óleo no reator.
As partículas de catalisador caem com o aumento do seu peso.
‘
Catalisador gasto
Catalisador regenerado
(quente)
CO/CO2
Torrede
Destilação
Mid Pumparound
Craqueamento Catalítico em Leito Fluidizado17.2

19. 19
18.
Viscorredução
Óleo
Combustível
Nafta
GLP
Óleo Residual
(Combustível
Marítimo ou
Asfalto”
Forno
≈ 540oC
Resíduo
de Vácuo
Resíduo Aquecido à 540oC de 1 - 2 minutes
Quebras moleculares no Reactor
Produtos Leves separados no Flash
Produtos Leves enviados para destilação
Converte 10 - 25% do resíduo de vácuo em produtos aproveitavéis
(≈≈≈≈16%de Óleo Cru)
Reator
Flash
Óleo frio
10 bar
Resíduo
Torrede
Destilação
18.2

20. 20
Gasolina
Curva de Destilação
%Volume de Óleo Cru Destilado
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
1200 (649)
0
1100 (593)
Temperatura
700 (371)
600 (316)
500 (260)
400 (204)
300 (149)
200 (93)
100 (38)
1000 (538)
900 (482)
800 (427)
235 0C
485 0C
370 0C
290 0C
Destilação
Atmosférica
Destilação à
Vácuo
Diesel
Querosene
GLP
Lubrificantes
Óleo
Residual
FCC e
Viscorredução
oF (oC)
.
.
.
.
“Restos da
Refinaria”
% Cortes por barril de Óleo Cru
1975 1985 1995 2005
GLP 32 37 38 38
Destilados 33 38 41 42
Óleo Residual 35 25 21 20
Tendência dos destilados vs Demanda Mundial
%CortesporbarrildeÓleoCru
45
40
35
30
25
20
1975 20051985 1995
Destilados
GLP
Óleo Residual