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Petróleo




O sangue que corre nas veias da
      sociedade moderna
FORMAÇÃO

 O nome petróleo significa óleo de pedra e
está relacionado com a maneira que o petróleo é encontrado, em
poços subterrâneos, depositados em rochas porosas

 O processo de formação do petróleo começou há milhões de
anos quando restos de plantas e animais mortos se depositaram
no fundo dos mares e foram progressivamente sendo soterrados
e sofrendo transformações químicas bastante especiais e lentas.
Milhares de anos de alta pressão e temperatura foram
necessários para transformar a matéria orgânica em petróleo,
uma     mistura    de  muitas    substâncias,   principalmente
hidrocarbonetos.              Há ainda compostos orgânicos
nitrogenados (contém nitrogênio), sulfurados (contém enxofre) e
oxigenados (contém oxigênio).
EXTRAÇÃO
O   petróleo é conhecido desde a antiguidade mas só
começou a se extraído em 1859.

 Poucos países são responsáveis por quase toda produção de
petróleo. Estes países fazem parte da OPEP.

A confirmação de que havia petróleo no Brasil só ocorreu em
1939 em um poço furado na Bahia.

O Brasil embora não faça parte da OPEP, tem reservas muito
expressivas. Todavia, se comparado com a Arábia Saudita
(reserva de 259,1 bilhões de barris), responsável por 12% da
produção mundial, o Brasil leva uma imensa desvantagem. As
reservas provadas, segundo o Cera Institute, dos Estados
Unidos, são equivalentes a 9 bilhões de barris. Suspeita-se que
a reserva nacional possa bater os 40 bilhões de barris com
mais pesquisas e investimentos.
Cada barril contém 159
               litros de petróleo!


A A extração do petróleo pode se dar no continente ou no
mar.

A tecnologia hoje existente permite que apenas 40% do óleo
do poço possa ser extraído, acima disso, fica economicamente
inviável (os custos são alto demais!), muitas pesquisas tem
como objetivo encontrar maneiras de aumentar esse índice.
Normalmente o petróleo tem que ser bombeado, pois a pressão
não é suficiente para trazê-lo à tona.
Plataforma semi-submersível P.18 no Campo de
       Marlim na Bacia de Campos - RJ.
REFINO
O petróleo como é extraído não serve para muita coisa! Ele
deve ser separado em seus componentes. Este processo é
chamado refino e é realizado nas refinarias.

O Brasil possui hoje 12 refinarias:
  • 10 pertencentes à Petrobrás
  • 2 pertencentes à iniciativa privada:
         •   Ipiranga (do Grupo Ipiranga) em Rio Grande (RS)
         •   Manguinhos (pertencente ao consórcio formado
             pela Repsol, espanhola e a YPF, Argentina) no Rio
             de Janeiro (RJ).
2007
                                    Capacidade Instalada     Volume Processado            Utilização
           Refinarias
                                          (Mbpd)                  (Mbpd)                     (%)
     Paulínia - Replan (SP)                 365                     348                      95%
  Landulpho Alves - Rlam (BA)              323                     261                       81%

  Duque de Caxias -Reduc (RJ)              242                     243                      100%

  Henrique Lage - Revap (SP)               251                     236                       94%

 Alberto Pasqualini - Refap (RS)           189                     148                       78%

Pres. Getúlio Vargas - Repar (PR)          189                     169                       89%

  Pres. Bernardes - RPBC (SP)              170                     153                       90%

  Gabriel Passos - Regap (MG)              151                     132                       87%
    Manaus - Reman (AM)                     46                      41                       89%
     Capuava - Recap (SP)                   53                      42                       79%
    Fortaleza - Lubnor (CE)                  7                       6                       86%
  Pasadena - Estados Unidos                100                      91                       91%

  Ricardo Eliçabe - Argentina               31                      29                       95%
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                                                                                               90%
                                                                                      (*) De acordo com a
                                                                                 titularidade reconhecida pela
                                                                                               ANP
                                                                                      (**) Inclui apenas as
                                                                                  refinarias com participação
          (*) (**) Total                   2.167                   1.946
                                                                                  acionária igual ou maior que
                                                                                               50%


                                                                                   Atualização anualÚltima
                                                                                 atualização: Março de 2008
Refinaria em Manaus (AM)
O processo de refino do petróleo está dividido em 3 etapas: a
destilação do óleo bruto, a destilação a vácuo e o craqueamento
(cracking).


1o) Destilação do Óleo Bruto (à pressão atmosféria): consiste na
 separação das principais frações do petróleo. É realizada em
 torres de destilação fracionada (ou torres de fracionamento) e
 seu princípio é relativamente simples. O petróleo cru é aquecido
 em uma fornalha (geralmente 5% do barril é queimado para que
 95% possa ser separado), as moléculas recebem a energia e
 passam para o estado gasoso. Na torre de fracionamento há
 uma série de obstáculos que selecionam as moléculas
 separando as frações. As menores e mais voláteis (menor ponto
 de ebulição) sobem mais e são retiradas no alto da torre. Quanto
 maior a molécula, menos volátil (maior ponto de ebulição),
 portanto além de demorar mais para entrar em ebulição, vão
 subir menos, assim serão retiradas em níveis mais baixos.
NÚMERO DE    INTERVALO                           FRAÇÃO
                   ÁTOMOS DE        DE            USOS            PERCENTUAL
  FRAÇÃO            CARBONO      EBULIÇÃO                             (*)
                                   (OC)

Gás de cozinha                    -15 a 20   Combustível para         7,5
   GLP (gás          C3 e C4                    fogões.
 liquefeito de
  petróleo)40
Éter de petróleo     C5 e C6      30 a 60        Solvente            12,0


   Gasolina          C6-C12      30 a 180       Combustível          16,0


  Querosene          C11-C16     170 a 290      Combustível           5,0
                                               doméstico e de
                                             aeronaves(aviões e
                                                helicópteros)
  Óleo Diesel        C8-C18      70 a 300     Combustível de          34
    (gás oil)                                   veículos e
                                               geradores de
                                               eletricidade.
    Óleos            C18-C25     300 a 370      Combustível          16,3
 combustíveis                                    industrial

      Óleos          C26-C38     400 a 520      Lubrificação          1,5
 lufrificantes e
   parafinas

    Asfalto         C38 acima                  Pavimentação           2,0
Ainda há uma pergunta para você responder: qual
         é a relação entre o tamanho das moléculas
                   e o ponto de ebulição?


2o) Destilação a vácuo(pressão reduzida): com a pressão
reduzida o ponto de ebulição diminui e é possível se destilar
substâncias que são sensíveis ao aquecimento.

3o) Craqueamento (Cracking): também é chamado de
craqueamento catalítico fluido (FCC), pirólise (grego: pyros=fogo,
lysis=quebra). Consiste na quebra de cadeias longas, cujo valor
comercial é baixo, em presença de catalisadores e altas
temperaturas(450-550 oC), transformando-as em moléculas
menores com valor comercial mais alto. Este processo
normalmente é feito para se aumentar a fração de GLP, óleo
diesel ou gasolina. Os catalisadores tem a capacidade de
acelerar as reações, abaixando a energia necessária para que
elas ocorram, são comuns os catalisadores sílica (SiO2) e
alumina (Al2O3).
COMBUSTÍVEIS
       COMBUSTÍVEL                 PODER CALORÌFICO
                              em kJ/kg         Em kcal/kg
Gás liquefeito de petróleo     49.030            11.730
Gasolina sem álcool            46.900            11.220
Gasolina com 20% de álcool     40.546             9.700
Querosene                      45.144            10.800
Óleo diesel                    44.851            10.730
Carvão metalúrgico nacional    28.424             6.800
Gás canalizado                 17.974             4.300
Lenha                          10.550             2.524
Etanol                         29.636             7.090
Álcool combustível             27.200             6.507
Metanol                        22.200             5.311
Metano                         53.922            12.900
Propano                        49.951            11.950
Butano                         49.324            11.800
Acetileno                      40.964             9.800
Hidrogênio                     120.802           28.900
Mas como funciona o motor a explosão?
Os numerinhos que a gente
                tem que conviver!
        Carros com 4 cilindros tem quatro dispositivos como o
mostrado acima, funcionando ao mesmo tempos só que em
estágios diferentes.

•O valor 1.0 L (ou 1000cm3), 1.6 L (ou 1600cm3), 2.0 L (ou 2000
cm3) se refere ao volume total do cilindro, quanto maior, maior a
movimentação do pistão.

•Motor 8 válvulas, são 2 por cilindro (1 de admissão e 1 de
escape).

•No motor 16 válvulas são 4 válvulas por cilindro (2 de admissão
e 2 de escape).

•56 cavalos, 125 cavalos, etc; se referem à potência do motor,
quanto mais cavalos, maior a potência!
OCTANAGEM DA GASOLINA
  A compressão da mistura ar/vapor de combustível pode provocar
a combustão antes do tempo. Este fenômeno é prejudicial ao
rendimento. Quanto mais comprimida a mistura puder ser, maior
será o retorno mecânico. De acordo com esse fenômeno as
diferentes composições de gasolinas podem classificadas de
acordo com seu índice de octanagem. Quanto maior a
octanagem ou (índice de octanas) maior a qualidade da gasolina.
O índice funciona da seguinte maneira: dividiu-se o componentes
da gasolina em dois grupos, o das moléculas com comportamento
semelhante ao isooctano (alta compressibilidade) e o das
moléculas com comportamento semelhante ao n-heptano (baixa
compressibilidade). Um gasolina com índice de octanagem igual a
80 se comporta como uma mistura de 80% de isooctano e 20% de
n-heptano. Acima de 100 octanas só com moléculas semelhantes
ao octano e antidetonantes.
Para     se aumentar a compressibilidade (octanagem)
normalmente     são     adicionados      antidetonantes.      São
antidetonantes       muito       comuns:
                             (metil-terc-butil-éter). Outro aditivo
o                                             está em desuso
porque com a queima do combustível o chumbo era eliminado
na atmosfera, como se trata de um metal pesado, é muito tóxico
e é o causador do saturnismo.

A coloração da gasolina é devido a corantes adicionados
com o intuito de diferencia-las quanto a octanagem. Em ordem
crescente de octanagem: amarela, azul e verde.

                                         contém moléculas
cuja função é limpar os locais por onde a gasolina passa no
motor.

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Petróleo 2012

  • 1. Petróleo O sangue que corre nas veias da sociedade moderna
  • 2. FORMAÇÃO  O nome petróleo significa óleo de pedra e está relacionado com a maneira que o petróleo é encontrado, em poços subterrâneos, depositados em rochas porosas  O processo de formação do petróleo começou há milhões de anos quando restos de plantas e animais mortos se depositaram no fundo dos mares e foram progressivamente sendo soterrados e sofrendo transformações químicas bastante especiais e lentas. Milhares de anos de alta pressão e temperatura foram necessários para transformar a matéria orgânica em petróleo, uma mistura de muitas substâncias, principalmente hidrocarbonetos. Há ainda compostos orgânicos nitrogenados (contém nitrogênio), sulfurados (contém enxofre) e oxigenados (contém oxigênio).
  • 3. EXTRAÇÃO O petróleo é conhecido desde a antiguidade mas só começou a se extraído em 1859.  Poucos países são responsáveis por quase toda produção de petróleo. Estes países fazem parte da OPEP. A confirmação de que havia petróleo no Brasil só ocorreu em 1939 em um poço furado na Bahia. O Brasil embora não faça parte da OPEP, tem reservas muito expressivas. Todavia, se comparado com a Arábia Saudita (reserva de 259,1 bilhões de barris), responsável por 12% da produção mundial, o Brasil leva uma imensa desvantagem. As reservas provadas, segundo o Cera Institute, dos Estados Unidos, são equivalentes a 9 bilhões de barris. Suspeita-se que a reserva nacional possa bater os 40 bilhões de barris com mais pesquisas e investimentos.
  • 4. Cada barril contém 159 litros de petróleo! A A extração do petróleo pode se dar no continente ou no mar. A tecnologia hoje existente permite que apenas 40% do óleo do poço possa ser extraído, acima disso, fica economicamente inviável (os custos são alto demais!), muitas pesquisas tem como objetivo encontrar maneiras de aumentar esse índice. Normalmente o petróleo tem que ser bombeado, pois a pressão não é suficiente para trazê-lo à tona.
  • 5. Plataforma semi-submersível P.18 no Campo de Marlim na Bacia de Campos - RJ.
  • 6. REFINO O petróleo como é extraído não serve para muita coisa! Ele deve ser separado em seus componentes. Este processo é chamado refino e é realizado nas refinarias. O Brasil possui hoje 12 refinarias: • 10 pertencentes à Petrobrás • 2 pertencentes à iniciativa privada: • Ipiranga (do Grupo Ipiranga) em Rio Grande (RS) • Manguinhos (pertencente ao consórcio formado pela Repsol, espanhola e a YPF, Argentina) no Rio de Janeiro (RJ).
  • 7. 2007 Capacidade Instalada Volume Processado Utilização Refinarias (Mbpd) (Mbpd) (%) Paulínia - Replan (SP) 365 348 95% Landulpho Alves - Rlam (BA) 323 261 81% Duque de Caxias -Reduc (RJ) 242 243 100% Henrique Lage - Revap (SP) 251 236 94% Alberto Pasqualini - Refap (RS) 189 148 78% Pres. Getúlio Vargas - Repar (PR) 189 169 89% Pres. Bernardes - RPBC (SP) 170 153 90% Gabriel Passos - Regap (MG) 151 132 87% Manaus - Reman (AM) 46 41 89% Capuava - Recap (SP) 53 42 79% Fortaleza - Lubnor (CE) 7 6 86% Pasadena - Estados Unidos 100 91 91% Ricardo Eliçabe - Argentina 31 29 95% San Lorenzo - Argentina 50 47 95% 90% (*) De acordo com a titularidade reconhecida pela ANP (**) Inclui apenas as refinarias com participação (*) (**) Total 2.167 1.946 acionária igual ou maior que 50% Atualização anualÚltima atualização: Março de 2008
  • 8.
  • 10. O processo de refino do petróleo está dividido em 3 etapas: a destilação do óleo bruto, a destilação a vácuo e o craqueamento (cracking). 1o) Destilação do Óleo Bruto (à pressão atmosféria): consiste na separação das principais frações do petróleo. É realizada em torres de destilação fracionada (ou torres de fracionamento) e seu princípio é relativamente simples. O petróleo cru é aquecido em uma fornalha (geralmente 5% do barril é queimado para que 95% possa ser separado), as moléculas recebem a energia e passam para o estado gasoso. Na torre de fracionamento há uma série de obstáculos que selecionam as moléculas separando as frações. As menores e mais voláteis (menor ponto de ebulição) sobem mais e são retiradas no alto da torre. Quanto maior a molécula, menos volátil (maior ponto de ebulição), portanto além de demorar mais para entrar em ebulição, vão subir menos, assim serão retiradas em níveis mais baixos.
  • 11.
  • 12. NÚMERO DE INTERVALO FRAÇÃO ÁTOMOS DE DE USOS PERCENTUAL FRAÇÃO CARBONO EBULIÇÃO (*) (OC) Gás de cozinha -15 a 20 Combustível para 7,5 GLP (gás C3 e C4 fogões. liquefeito de petróleo)40 Éter de petróleo C5 e C6 30 a 60 Solvente 12,0 Gasolina C6-C12 30 a 180 Combustível 16,0 Querosene C11-C16 170 a 290 Combustível 5,0 doméstico e de aeronaves(aviões e helicópteros) Óleo Diesel C8-C18 70 a 300 Combustível de 34 (gás oil) veículos e geradores de eletricidade. Óleos C18-C25 300 a 370 Combustível 16,3 combustíveis industrial Óleos C26-C38 400 a 520 Lubrificação 1,5 lufrificantes e parafinas Asfalto C38 acima Pavimentação 2,0
  • 13. Ainda há uma pergunta para você responder: qual é a relação entre o tamanho das moléculas e o ponto de ebulição? 2o) Destilação a vácuo(pressão reduzida): com a pressão reduzida o ponto de ebulição diminui e é possível se destilar substâncias que são sensíveis ao aquecimento. 3o) Craqueamento (Cracking): também é chamado de craqueamento catalítico fluido (FCC), pirólise (grego: pyros=fogo, lysis=quebra). Consiste na quebra de cadeias longas, cujo valor comercial é baixo, em presença de catalisadores e altas temperaturas(450-550 oC), transformando-as em moléculas menores com valor comercial mais alto. Este processo normalmente é feito para se aumentar a fração de GLP, óleo diesel ou gasolina. Os catalisadores tem a capacidade de acelerar as reações, abaixando a energia necessária para que elas ocorram, são comuns os catalisadores sílica (SiO2) e alumina (Al2O3).
  • 14.
  • 15. COMBUSTÍVEIS COMBUSTÍVEL PODER CALORÌFICO em kJ/kg Em kcal/kg Gás liquefeito de petróleo 49.030 11.730 Gasolina sem álcool 46.900 11.220 Gasolina com 20% de álcool 40.546 9.700 Querosene 45.144 10.800 Óleo diesel 44.851 10.730 Carvão metalúrgico nacional 28.424 6.800 Gás canalizado 17.974 4.300 Lenha 10.550 2.524 Etanol 29.636 7.090 Álcool combustível 27.200 6.507 Metanol 22.200 5.311 Metano 53.922 12.900 Propano 49.951 11.950 Butano 49.324 11.800 Acetileno 40.964 9.800 Hidrogênio 120.802 28.900
  • 16. Mas como funciona o motor a explosão?
  • 17. Os numerinhos que a gente tem que conviver! Carros com 4 cilindros tem quatro dispositivos como o mostrado acima, funcionando ao mesmo tempos só que em estágios diferentes. •O valor 1.0 L (ou 1000cm3), 1.6 L (ou 1600cm3), 2.0 L (ou 2000 cm3) se refere ao volume total do cilindro, quanto maior, maior a movimentação do pistão. •Motor 8 válvulas, são 2 por cilindro (1 de admissão e 1 de escape). •No motor 16 válvulas são 4 válvulas por cilindro (2 de admissão e 2 de escape). •56 cavalos, 125 cavalos, etc; se referem à potência do motor, quanto mais cavalos, maior a potência!
  • 18. OCTANAGEM DA GASOLINA A compressão da mistura ar/vapor de combustível pode provocar a combustão antes do tempo. Este fenômeno é prejudicial ao rendimento. Quanto mais comprimida a mistura puder ser, maior será o retorno mecânico. De acordo com esse fenômeno as diferentes composições de gasolinas podem classificadas de acordo com seu índice de octanagem. Quanto maior a octanagem ou (índice de octanas) maior a qualidade da gasolina. O índice funciona da seguinte maneira: dividiu-se o componentes da gasolina em dois grupos, o das moléculas com comportamento semelhante ao isooctano (alta compressibilidade) e o das moléculas com comportamento semelhante ao n-heptano (baixa compressibilidade). Um gasolina com índice de octanagem igual a 80 se comporta como uma mistura de 80% de isooctano e 20% de n-heptano. Acima de 100 octanas só com moléculas semelhantes ao octano e antidetonantes.
  • 19. Para se aumentar a compressibilidade (octanagem) normalmente são adicionados antidetonantes. São antidetonantes muito comuns: (metil-terc-butil-éter). Outro aditivo o está em desuso porque com a queima do combustível o chumbo era eliminado na atmosfera, como se trata de um metal pesado, é muito tóxico e é o causador do saturnismo. A coloração da gasolina é devido a corantes adicionados com o intuito de diferencia-las quanto a octanagem. Em ordem crescente de octanagem: amarela, azul e verde.  contém moléculas cuja função é limpar os locais por onde a gasolina passa no motor.