Qual é a mistura líquida de hidrocarbonetos que se obtém na destilação de petróleo bruto?

O refino do petróleo consiste na separação dos seus componentes através de processos que ocorrem nas refinarias.

O objetivo do refino é transformar o petróleo, uma mistura complexa de hidrocarbonetos com diferentes propriedades físicas e químicas, em frações mais simples e com grande utilidade. O fator determinante para ocorrer a separação é a temperatura de ebulição de cada substância.

Antes de se obter as frações de hidrocarbonetos é necessário que ocorra a eliminação de impurezas por meio de processos físicos. A decantação promove a eliminação de água e a filtração retira pedaços de rochas arrastados durante a extração.

O tamanho da cadeia carbônica influencia no estado físico das frações de petróleo. Substâncias com grandes cadeias carbônicas tendem a ser sólidas. Já as frações com menos átomos de carbono são gasosas e as de cadeia intermediária são líquidas.

Os principais componentes obtidos no refino são: gás natural, gás liquefeito de petróleo – GLP, gasolina e nafta.

Etapas do processo de refino do petróleo

Após ser extraído, o petróleo bruto chega até as refinarias de petróleo por meio de oleodutos e navios para que ocorra a separação e purificação dos componentes.

Ao ser recebido na refinaria, o petróleo passa inicialmente pelos processos de decantação e filtração.

As principais impurezas que chegam junto com o petróleo e precisam ser removidas são: areia, argila, pedaços de rocha, água salgada ou salobra.

O processo de decantação retira a água salgada do petróleo. Pela diferença de densidade, a mistura é separada deixando-a em repouso. A água (mais densa) tende a se acumular na parte inferior e o petróleo (menos denso) na parte superior. Na filtração, as impurezas sólidas, como areia e argila, são retiradas do petróleo.

As frações do petróleo são obtidas com a utilização de processos físicos e químicos interligados entre si. São eles: destilação fracionada, destilação a vácuo, craqueamento térmico ou catalítico e reforma catalítica.

Destilação fracionada do petróleo

A separação das frações do petróleo ocorrem em diferentes temperaturas de acordo com os pontos de ebulição das substâncias através da destilação fracionada.

Inicialmente, o petróleo é aquecido a 400 ºC em uma fornalha e produz uma mistura de vapores e líquidos que entram na torre de destilação com pressão atmosférica.

Como os componentes do petróleo são apolares, os pontos de ebulição aumentam de acordo com a cadeia carbônica. Por isso, as substâncias com baixo ponto de ebulição se transformam em vapor e as moléculas maiores continuam líquidas.

A separação das frações é feita na torre de destilação. Trata-se de uma coluna de aço preenchida com bandejas que possuem "obstáculos" nos espaços reservados para passagem do petróleo. As substâncias de menor ponto de ebulição vaporizam e conseguem chegar até o topo da coluna, onde são retiradas.

Nesta etapa, são recolhidos, principalmente, gás, gasolina, nafta e querosene. As frações mais pesadas são recolhidas na parte inferior da coluna.

Destilação a vácuo

A destilação a vácuo funciona como uma segunda destilação, que ocorre em pressão inferior à atmosférica. A diminuição da pressão faz com que as substâncias com maior cadeia carbônica entrem em ebulição com temperatura mais baixa.

Nesse processo, os resíduos líquidos retirados no fundo da coluna de destilação fracionada são reaquecidos e enviados para coluna de destilação a vácuo.

Nela, são transformados em produtos como a graxa, parafinas, óleos lubrificantes e betume (utilizado como asfalto), que é o resíduo final.

Craqueamento do petróleo

Um outro processo utilizado é submeter os resíduos restantes ao craqueamento para um aproveitamento quase integral do petróleo, por meio da pirólise ou craqueamento, que corresponde à quebra de moléculas maiores e transformação em moléculas menores.

No craqueamento térmico elevadas temperaturas e pressões são utilizadas para romper as moléculas.

Com isso, frações menos rentáveis são transformadas em frações comercializáveis e, posteriormente, transformadas em produtos com aplicações no nosso dia a dia.

Exemplo:

Com isso, mais gasolina é obtida no refino e também é gerado uma matéria-prima, o eteno (C2H4), utilizada nas indústrias petroquímicas para fabricação de plástico.

O craqueamento catalítico utiliza o aquecimento em conjunto com catalisadores, como a alumina (Al2O3), e as grandes moléculas de carbono são quebradas em um processo mais seguro e econômico.

O processo de refino realizado na refinaria varia de acordo com os tipos de hidrocarbonetos que compõem o petróleo, das tecnologias disponíveis e dos produtos que o mercado consumidor necessita em cada momento.

Reforma catalítica

Esse processo químico permite que a cadeia carbônica seja reestruturada sem que o número de carbonos seja alterado.

Os hidrocarbonetos de cadeia normal são transformados em hidrocarbonetos ramificados, cíclicos e aromáticos com o uso de catalisadores apropriados e sob aquecimento.

Obtenção de hidrocarboneto ramificado

Obtenção de hidrocarboneto cíclico

Obtenção de hidrocarboneto aromático

Essa etapa é executada para melhorar a qualidade da gasolina, pois os hidrocarbonetos obtidos melhoram o desempenho do combustível no motor do automóvel.

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Bacharela em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018) e Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011).

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