Processos de refino na indústria do petróleo

Ao final desta abertura, os alunos conhecerão o público-alvo, quem é o instrutor, a importância da indústria do petróleo no contexto mundial, e quais serão os conhecimentos obtidos ao final do curso.

Os alunos conhecerão as diversas seções e aulas deste curso, podendo escolher em seguir sequencialmente, ou ir aos tópicos que mais interessam.

Conhecer as características do petróleo e de seus derivados, principais especificações dos produtos.

Perguntas simples para verificar se os conceitos básicos desta seção introdutória foram corretamente assimilados.

O fluxograma da destilação atmosférica: a dessalgadora, os tanques (teto fixo e teto flutuante) e os vários tipos de permutadores.

Destilação atmosférica: o coração da unidade - o forno. Principais componentes (radiação, convecção), queimadores, sistemas de pré-aquecimento de ar, detalhes da montagem.

A torre fracionadora, como é feita a separação dos produtos, as torres retificadoras, as torres com recheio (aleatório e estruturado).

Por que é necessária a destilação a vácuo? Características que a diferenciam da destilação atmosférica. Como se produz o vácuo.

Características do forno de vácuo: formação de coque. A remoção do coque: Steam air decoking e outros processos.

Este questionário busca verificar a retenção de conhecimentos acerca das destilações, atmosférica ou a vácuo.

Como se processa o gás natural para obter o gás natural, o gás liquefeito de petróleo e outras frações leves. Separação por abaixamento de temperatura.

A produção de óleos lubrificantes envolve, desde a destilação, alguns cuidados especiais, distintos do processo de produção de combustíveis.

A produção do óleo lubrificante pesado "Bright Stock"exige um processo denominado desasfaltação a propano, processo que gera também asfalto. Este processo de separação difere dos anteriores por não ser baseado em temperatura, porém na utilização de solventes (no caso, propano).

Os produtos aromáticos afetam o índice de viscosidade, ou seja, a indesejada variação de viscosidade com a temperatura, portanto estes compostos devem ser removidos dos lubrificantes. este é também um processo que usa solvente, no caso, o furfural.

As parafinas afetam a fluidez dos lubrificantes, portanto também devem ser removidas. Este também é, como o nome indica, um processo que usa solvente. Ademais, parte do processo se passa com temperaturas negativas, o que leva a certos cuidados especiais.

Verificar a retenção de conhecimentos acerca das diferenças entre os processos de produção de lubrificantes e combustíveis.

Os alunos conhecerão o mais tradicional e um dos mais rentáveis processos de conversão, que craqueia (quebra) moléculas de grande cadeia molecular, gerando moléculas menores, mais leves, e de maior valor agregado.

Os alunos conhecerão um moderno processo de craqueamento, que adicionalmente gera compostos já hidrotratados. Os desafios metalúrgicos, os principais processos.

O Craqueamento catalítico fluido e o hidrocraqueamento são processos fundamentais na indústria do petróleo, por converter frações residuais em derivados de alto valor agregado. É importante conhecer bem estas unidades, do ponto de vista processo, equipamentos, características.

A alquilação catalítica é um processo de conversão que utiliza o conceito de síntese de moléculas, usando como catalisador o ácido sulfúrico ou o ácido fluorídrico. Este processo é usado para obter gasolina de aviação ou gasolina de alta octanagem. O aluno saberá também dos cuidados a tomar com o ácido fluorídrico, extremamente perigoso.

Os alunos conhecerão o processo de reforma, onde na presença de catalisadores, se obtém gasolina de alta octanagem.

Os alunos conhecerão o processo mais comum de coqueamento, o coqueamento retardado. Utilização do coque, comparação deste processo com o Flexicoking.

Os alunos conhecerão as vantagens (e desvantagens) deste processo de tratamento do coque. Em que circunstâncias vale a pena utilizar o Flexicoking, onde no mundo há unidades de flexicoking.

As unidades de coque (Coqueamento retardado e flexicoking) são importantes na indústria do petróleo, e têm características próprias. Éimportante conhecer bem estas unidades.

Tratamento muito simples, para remoção de H2S e mercaptans de frações leves do petróleo.

É também um tratamento realizado com soda, na presença de um catalisador, e com regeneração da soda. Pode ser um adoçamento (redução de contaminantes) quando utilizado para diesel ou querosene, ou pode efetuar a remoção de contaminantes do GLP e da nafta.

Em diversos processos se utiliza as etanolaminas (MEA, DEA) para tratamento de derivados, removendo H2S e CO2. A corrente de H2S oriunda do tratamento com DEA vai para a Unidade de Recuperação de Enxofre (URE), ou para a produção de ácido sulfúrico (WSA - Wet Sulphur Acid).

Os hidrotratamentos são muito importantes para a indústria do refino, devido às questões ambientais. Um diesel com baixo teor de enxofre não tem um preço substancialmente maior, para valer a pena do ponto de vista econômico construir um hidrotratamento de diesel. porém, se não baixarmos os teores de enxofre do diesel, não poderemos comercializá-lo, devido às restrições cada vez mais severas. Então, é fundamental conhecer este processo.

Os tratamentos não agregam propriamente muito valor aos produtos, porém a não existência de tratamentos inviabiliza a comercialização dos produtos, devido às restrições ambientais.

O hidrogênio é obviamente matéria prima essencial para os hidrotratamentos, portanto largamente consumido nas refinarias. Aqui se apresenta descrição desta unidade.

As etanolaminas (MEA, DEA) são intensamente utilizadas na remoção de H2S das correntes de derivados, em especial os mais leves. Estas aminas podem ser recuperadas junto aos tratamentos, ou as correntes de aminas podem ser levada a uma unidade de recuperação de aminas.

A demanda de energia elétrica em uma refinaria é muito alta, e a rede pública não oferece a confiabilidade requerida. Por ter também alta demanda de vapor, as refinarias utilizam o conceito de cogeração.

As correntes contendo H2S oriundas dos tratamentos com aminas, dos hidrotratamentos, vão para a recuperação de enxofre. Aqui veremos a recuperação de enxofre in natura, pelo Processo Claus.

Uma outra forma de recuperar o enxofre é a formação de ácido sulfúrico, nas unidades WSA (Wet Sulphuric Acid), licenciadas pela Haldor Topsoe.

O balanço de energia de uma refinaria sempre exigirá o aporte de sistemas de resfriamento. Conheça os tipos de sistemas disponíveis, e seu funcionamento.

Ao longo dos processos de refino, diversos efluentes são gerados. Que efluentes são estes, e como são tratados, antes de serem descartados?