Química Aplicada
QAP0001
Licenciatura em Química
Profa. Dra. Carla Dalmolin
Petróleo
Petróleo
Formação do Petróleo
Rocha geradora
Rocha reservatório
Armadilhas
Acúmulo de matéria orgânica
Óleo e gás
Petróleo
Milhões de anos
Camadas sedimentares
Pressão / calor
Mistura de hidrocarbonetos
Querogênio: produto final da decomposição
de lipídeos, proteínas e carboidratos, formado
apenas por C e H
Aerofotogrametria
Levantamento topográfico aéreo
Traçado um esboço do mapa geológico do local
Etapa sísmica
Ultrassonografia do subsolo
Indica que uma área possui condições de ter
acumulado petróleo, mas não garante sua
existência
Sonda de perfuração
Retirada de material do subsolo, examinado pelos
geólogos
Cerca de 80% dos poços pioneiros não são
aproveitáveis
Perfuração de Poços
Perfuração de Poços
Avaliação / Testes de longa duração (TLD)
Testes que visam determinar se o poço contém óleo em quantidade comercial e estimar a vazão diária
Perfuração dos Poços de Extensão
Poços delimitadores para estimar as dimensões da jazida
Perfuração dos Poços de Desenvolvimento
Produção de petróleo
Passa pelas fases:
Completação: é inserida uma tubulação de aço no poço e recoberta com cimento
Canhoneio: são realizadas perfurações no aço e no cimento, abrindo furos nas zonas portadoras de petróleo, permitindo seu escoamento
Na boca do poço é instalado um conjunto de válvulas conhecido como “Árvore de Natal”
Perfuração de Poços
Perfuração de Poços
Bombeamento
Árvore de Natal Cavalo de Pau
Extração de Petróleo
Com o passar do tempo, é necessário o uso de estímulos externos para a
extração
Recuperação secundária: injeção de água ou gás
Dependendo do tipo de petróleo, da profundidade e do tipo da rocha
reservatório, pode-se ainda injetar CO2, NaOH, polímeros, etc.
Petróleo
Água ÓleoSeparadores
Purificação
Gás Natural
Refinaria
Gás
NaturalGLP: Gás Liquefeito de Petróleo
Reservas de Petróleo
* U.S. Energy Information Administration (2007)
Produção de Petróleo
* U.S. Energy Information Administration (2007)
Consumo de Petróleo
* U.S. Energy Information Administration (2006)
Classificação do Petróleo
De acordo com as características geológicas de onde é extraído, o petróleo
bruto pode variar quanto à composição química
Classifica-se o petróleo quanto ao grau de densidade API (American
Petroleum Institute), oAPI
5,1315,141
API0 densidade
*Densidade específica em relação à água
Exemplos
Asfalto 11 0API
Óleo bruto
pesado
18 0API
Óleo bruto leve 36 0API
Nafta 50 0API
Gasolina 60 0API
Petróleos leves: acima de 30 0API
(densidade < 0,72 g/cm3)
Petróleos médios: entre 21 e 30 0API
Petróleos pesados: abaixo de 21oAPI
(densidade > 0,92 g/cm3)
Classificação do Petróleo
Quanto ao teor de enxofre
Petróleos doces: teor de enxofre < 0,5% em massa
Petróleos ácidos: teor de enxofre > 0,5% em massa
Razão entre os componentes químicos: classificado pelo tipo do
hidrocarboneto predominante na sua composição
Parafínicos: predominânica de hidrocarbonetos saturados de cadeia
aberta
Naftênicos: cadeias saturadas e cíclicas
Aromáticos: contém o núcleo benzênico
Oleofínicos: cadeias insaturadas com ligações duplas
Acetilênicos: cadeias lineares com ligações triplas
Refino
Refino
(Destilação Fracionada)
Refino
Petróleo Bruto
(Hidrocarbonetos + contaminantes)
Refino
Processos que envolvem a
separação dos hidrocarbonetos e
seu processamento para finalidades
industriais
Separação: sem alteração da
constituição química dos componentes
•Destilação fracionada
•Extração por solventes (desasfaltação
e desparafinação)
Transformação: conversão de
produtos de pouco valor em produtos
rentáveis
•Craqueamento
•Alquilação
•Polimerização
•Reforma catalítica
Acabamento: remoção de impurezas
(processos físicos ou químicos)
Destilação
Craqueamento
Quebra de moléculas longas e pesadas de hidrocarbonetos, transformando-os em
moléculas menores e leves.
Térmico: exige altas temperaturas e pressões (pouco utilizado)
Catalítico
Coqueamento Retardado
“Craqueamento” em condições mais severas
Produção de coque a partir dos resíduo dos processos de refino
Óleo bruto reduzido, resíduo de vácuo, óleo decantado, alcatrão de
craqueamento
Aplicação de condições severas de pressão e temperatura
Processos Auxiliares
Objetivo de fornecer insumos para uma operação ou tratar os rejeitos de
outros processos
Unidade de Geração de Hidrogênio (UGH)
Reforma com vapor d’água (steam reforming): os hidrocarbonetos são
rearranjados na presença de vapor e catalisadores, produzindo CO e H2
Mais H2 é gerado posteriormente através da reação do CO com excesso de
vapor (o CO2 produzido é absorvido em MEA)
Unidade de Recuperação de Enxofre (URE)
Oxidação parcial do H2S através do Processo Clauss, produzindo enxofre
elementar:
222
Hm
nnCOOnHHC mn
222 HCOOHCO
OHSSOSH
OHSOOSH
222
2222
232
2
3
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