Aula 01 - Noções de Processamento Químico e Outros.pdf

Aula - Noções de Processamento
Químico e Outros

REFINO DE PETRÓLEO
Refino de Petróleo – Refinaria

PRODUÇÃO DE
COMBUSTÍVEIS
UNIDADES DE PROCESSO(REFINO)

Unidades de Processo
• ÁREA DE COMBUSTÍVEIS:
Unidade de Destilação Atmosférica e a Vácuo (3 estágios):

• A Destilação é um processo de separação, atravésda vaporização e
posterior condensação, devido aação de temperatura e pressão, em
frações diferenciadas pelos seus respectivos pontos deebulição. O
ponto de ebulição de um líquido é função da pressão que sofre no
ambiente. Desta forma, quanto maior for a pressão exercida, maior
será a temperatura de ebulição do líquido.
• Apresenta um sistema de destilação dividido em três estágios: torre de
pré-flash, destilação atmosférica e destilação a vácuo . É importante
lembrar que antes de entrar no 1o estágio, o petróleo passa porum
processo de aquecimento e dessalinização para remoção de sais , água
e material particulado. A presença desses contaminantes no cru
causam:

• Produtos x Rendimentos:
Produtos Rendimentos (%)
GLP 1,5
Nafta L/P 14,5
Querosene 11,5
Diesel leve 16,5
Diesel Pesado 6,0
GOL 2,5
GOP 23,0
Resíduo de Vácuo 24,5

• Unidade de Pré-Fracionamento de Naftas
• Unidade de Reforma Catalítica

O objetivo essencial da Unidade de Pré- Funcionamento é produzir um
corte específicoda nafta que sirva como carga da Unidade de Reforma
Catalítica.
A nafta pesada será, após passar por uma torreretificadora , enviada à
seção de reforma Catalítica
A Reforma Catalítica é um processo que consisteno rearranjo da estrutura
molecular dos hidrocarbonetos com o objetivo de transformar a nafta rica
em parafínicos e naftênicos em hidrocarbonetos aromáticos., além de
produzir umgás rico em hidrogênio, utilizado nas Unidades de
Hidrotratamento da Refinaria.
Três seções compõem a Unidade de Reforma Catalítica:
- pré-tratamento
- reforma
- estabilização.

• UNIDADE DE CRAQUEAMENTO CATALÍTICO FLUIDO

No processo da U-FCC, a carga, gasóleos da torre de vácuo, entra em
contato com um catalisador a uma temperatura elevada, ocorrendo a
ruptura das cadeias moleculares, dando origem a uma mistura de
hidrocarbonetos que são, posteriormente, fracionados.
Este processo tem como principal finalidade a produção de gasolina e
GLP, além de formar produtos mais pesados e um resíduo de alto teor de
carbono (coque) que se deposita na superfície do catalisador.
A regeneração do coque formado no reator é feita através da combustão
no regenerador e, em seguida, retorna para o reator devido a diferença de
pressão entre esses dois vasos.
Catalisador Zeolítico:
As zeólitas são sólidos cristalinos microporosos,formados pelo arranjo
tridimensional de tetraedros TO4, onde T, geralmente, representa um
átomo de alumínio, Al, ou de silício, Si.

Rendimentos Típicos:
1. Visando a otimização de GLP e Gasolina:
Corrente % Volume
Otimizando
GLP
% Massa
Otimizando
GLP
% Volume
Otimizando
Gasolina
% Massa
Otimizando
Gasolina
Gás
Combustível
- 8,04 - 4,38
GLP 39,75 24,00 28,90 17,90
Gasolina
(Nafta FCC)
52,50 44,21 65,20 53,70
Óleo Leve
(LCO)
9.50 10,25 10,00 11,70
Ól.
Clarificado
(OCL)
5,50 6,70 5,00 6,00
Coque - 6,80 - 6,40

Conjunto Conversor da U-FCC:
Reator: temperatura de reação = 540OC
Regenerador: temperatura do
catalisador = 680OC

GASOLINA
LCO
CARGA
CATALISADOR OCL

• Unidades de Processo
• DESASFALTAÇÃO A PROPANO:

O processo de desasfaltação ou descarbonização a propano consiste
basicamente na extração de gasóleo, também chamado de óleo desasfaltado
(ODES) do resíduo de vácuo das Unidades de Destilação, bem como a
obtenção de um resíduo asfáltico que será utilizadopara a produção de óleo
combustível e asfalto.
Este processo é de extrema importância para a UFCC, pois produz
gasóleos pesados, altamenteparafínicos e com reduzidos teores de enxofre,
metais e resinas betuminosas; entretanto, o resíduo de carbonodestes
gasóleos devem ser acompanhados, pois servem de parâmetro para
quantificação do coque formado na UFCC.
Outro ponto importante é a qualidade do resíduo asfáltico (RASF)
produzido, que permite a produção de cimentos asfálticos de petróleo (CAP).

• GERAÇÃO DE HIDROGÊNIO
REATORES DE CONVERSÃO

O processo de geração de hidrogênio consiste na reforma catalítica
à vapor do gás natural, gerando H2 e CO2. O H2 é purificado a fim de
que esteja dentro das especificações necessárias para atendimento as
Unidades de Hidrotratamento
O gás residual, rico em CO2, é enviado para o reaforno como fonte de
energia.

• UNIDADE DE HIDROTRATAMENTO DE QAV E DIESEL

• HIDROTRATAMENTO DE INSTÁVEIS:

O processo utilizado pela Unidade de Hidrotratamento consiste,
essencialmente, na hidrogenação seletiva, em presença de um catalisador
de Co-Mo e Ni-Mo, das ligações C-S, C-N, C-O, C-Me e insaturados.
O Hidrotratamento tem por finalidade estabilizar as correntes de
querosene e óleo diesel pela remoção de compostos indesejáveis.
O enxofre, nitrogênio e oxigênio são eliminados no processo, sob a
forma de H2S, NH3 e H2O respectivamente. Enquanto os metais ficam
retidos no leito catalítico.
Apresenta três seções distintas de processo: Retificação de Oxigênio,
Reação e Retificação de H2S.

• As reações exotérmicas típicas do Hidrotratamento:
Dessulfurização (HDS):
SH
+ H2 + H2S
(tiofenol)
RSH (mercaptans) + H2 → RH + H2S
RSRS
’ (sulfetos) + 2H2 → RH + R’H + H2S
+ 2H2 C4H10 + H2S
RSSR’ (dissulfetos) + 3H2 → RH + R’H + 2H2S

A URE é uma continuação natural do tratamento com DEA. A corrente
com o teor de H2S elevado (90%em volume) pode ter dois destinos: a
queima no flare ou carga para as URE’s.
As URE’s também recebem gases ácidos de outros processos, tais
como, o hidrotratamento, reforma catalítica e coqueamento.
A produção de enxofre é conseguida por meio da oxidação parcial do
H2S contido no gás ácido, através do processo Clauss.
É queimado 1/3 do H2S presente,
Reagindo AI23 restante, com o SO2 formado:
Reação:
H2S + 3/2O2 → SO2 + H2O (g) ∆H = -123,9 kcalSO2
+ 2H2S → 3S (ℓ) + 2H2O (ℓ) ∆H = -34,2 kcal

PLANTADE GÁS NATURAL

Destina-se a fazer a retirada dos componentes propano e mais
pesados da carga de gás natural pelo processo de absorçãorefrigerada,
devolvendo o gás processado paraa distribuição aos clientes.
A corrente de C3 e mais pesados é separada por processo de
destilação em corrente de gasolina natural e GLP, que também podem ser
opcionalmente separada em propano especial e butano especial.
Foto:Armazenamento de gasolina natural

SEPARAÇÃO DE PROPENO GRAU POLÍMERO

O principal objetivo desta Unidade é separar o propeno do propano (mais
pesados), através de um processo de natureza física.
O propeno separado é utilizado, pela indústria petroquímica, para a
produção de polipropileno.
A carga da unidade é a corrente de propano (C3) obtida na U-FCC
(Craqueamento Catalítico Fluido - FCC).
A unidade se divide em duas seções: Desetanização e Despropanização.
FLARE

PROCESSAMENTO DE MTBE

O processamento para a produção de MTBE (metil terc-butil éter)
consiste na reação do metanol, proveniente da Transferência e Estocagem,
com isobuteno, da corrente de C4 do craqueamento catalítico.
O MTBE, que é um aditivo para aumento da octanagem de gasolinas, é
formado pela esterificação catalítica do isobuteno com o metanol, que
ocorre em dois reatores de leito fixo e em série.
A Unidade possui as seguintes atividades: Seção de lavagem de carga,
Sistema de reação, Fracionamento do MTBE, Sistema de recuperação do
metanol earmazenamento e Envio de MTBE.

COQUEAMENTO RETARDADO

Coqueamento Retardado – Unidades

A (UCR) tem como objetivo básico a minimização da produção de óleo
combustível na refinaria, utilizando como carga o resíduo de vácuo das
Unidades de Destilação (37%), resíduo asfáltico das Unidades
Desasfaltadoras (48%) e o óleo clarificado produzido na UFCC - (15%).
Objetiva a conversão do óleo combustível em derivados mais nobres tais
como GLP, nafta, diesel e coque, aumentando a flexibilidade e a
rentabilidade da refinaria.

LOGÍSTICA DE PETRÓLEO, DERIVADOSE PRODUTOS COMBUSTÍVEIS
ARMAZENAMENTO E MOVIMENTAÇÃO DEPETRÓLEO, SEUS
DERIVADOS, COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS E GÁS NATURAL PARA
CONSUMO FINAL.
PARA TANTO, É NECESSÁRIA UMA COMPLEXAINFRAESTRUTURA DO
OLEODUTOS, GASODUTOS, TERMINAIS, ESTAÇÕES COLETORAS DE
PETRÓLEO, INSTALAÇÕES DETRATAMENTO PARA SEPARAÇÃO DE ÁGUA,
ÓLEO E GÁS, ALÉM DE TERMINAIS, REFINARIAS E BASES DISTRIBUIDORAS.

TANQUES
MISTURADORES MECÂNICOS

ESFERAS
EQUIPAMENTOS DE CALDEIRARIA PESADA DESTINADOS AO
ARMAZENAMENTO DE GASES LIQUEFEITOS DE PETRÓLEO TAIS
COMO BUTANO,PROPANO, GLP E ETC.

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