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DISCIPLINA: PROCESSAMENTO DO PETRÓLEO E DO GÁS NATURAL. Califórnia USA. EMENTA. PROCESSAMENTO DO PETRÓLEO E GÁS NATURAL . 1. Composição e Características do Óleo Cru. 2. Fundamentos do Processamento Primário . 3. Fundamentos da Tecnologia de Refino. 3.1 Processos de Separação;.

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Presentation Transcript

  1. DISCIPLINA: PROCESSAMENTO DO PETRÓLEO E DO GÁS NATURAL Califórnia USA

  2. EMENTA PROCESSAMENTO DO PETRÓLEO E GÁS NATURAL 1. Composição e Características do Óleo Cru 2. Fundamentos do Processamento Primário 3. Fundamentos da Tecnologia de Refino 3.1 Processos de Separação; 3.2 Processos de Conversão; 3.3 Processos de Tratamento; 3.4 Processos Auxiliares; 4. Fundamentos do Processamento do Gás Natural

  3. PROVAS 1. Composição e Características do Óleo Cru PROVA 1 2. Fundamentos do Processamento Primário 3. Fundamentos da Tecnologia de Refino 3.1 Processos de Separação; 3.2 Processos de Conversão; PROVA 2 3.3 Processos de Tratamento; 3.4 Processos Auxiliares; 4. Fundamentos do Processamento do Gás Natural PROVA 3 MÉDIA= (PROVA 1 + PROVA 2 + PROVA 3)/3 > 7,0 APROVADO <7,0 PROVA FINAL

  4. PROVA FINAL PROVA FINAL: será elaborada com todo o conteúdo abordado ao longo da disciplina!!! MÉDIA FINAL= [MEDIA DAS TRÊS PROVAS + NOTA DA PROVA FINAL]/2 MÉDIA FINAL > 5,0 APROVADO MÉDIA FINAL < 5,0 REPROVADO BIBLIOGRAFIA BÁSICA 1. PROCESSAMENTO DO PETRÓLEO E GÁS Nilo Indio do Brasil, Maria Adelina Santos Araújo e Elisabeth Cristina Molina de Sousa. Editora: LTC 2. Apostilas da Petrobrás: disponibilizadas por email.

  5. Capítulo 1: Composição e Características do Petróleo Petróleo: petrus“pedra” e oleum, “óleo”. Óleo extraído de rochas denominadas de Rocha Reservatório. • Características Gerais do Petróleo: • Coloração (amarelo, marrom, preto, verde, castanho escuro); • Viscosidade (caráter oleoso); • Densidade.

  6. Composição Elementar do Petróleo “Petróleo é constituído por uma mistura complexa de compostos orgânicos e inorgânicos.”

  7. Composição Química do Petróleo • Alifáticos; • Aromáticos; Hidrocarbonetos • C, H e Heteroátomos; • Asfaltenos e resinas; • Contaminantes. Não hidrocarbonetos

  8. Composição do Petróleo

  9. Constituintes do Petróleo Hidrocarbonetos parafínicos: (latim-parafine “pequena atividade”. • normais: CnH2n+2 • ramificados /isoparafinas:CnH2n+2

  10. Constituintes do Petróleo Propriedades de hidrocarbonetos parafínicos

  11. Constituintes do Petróleo Hidrocarbonetos Naftênicos • cíclicos (naftênicos): CnH2n - disposição na forma de anéis, com ligações simples.

  12. Constituintes do Petróleo Propriedades de hidrocarbonetos naftênicos

  13. Constituintes do Petróleo Hidrocarbonetos Olefínicos • duplas ligações • Elevada instabilidade. Hidrocarbonetos aromáticos • ligações simples e duplas que se alternam entre os 6 átomos de carbono.

  14. Constituintes do Petróleo Propriedades de hidrocarbonetos aromáticos

  15. Constituintes do Petróleo  Petróleos contêm os mesmos HC’s, em diferentes quantidades. A quantidade relativa de cada grupo de HC’s geram características físico-químicas distintas. A quantidade relativa dos compostos individuais em cada grupo é aproximadamente da mesma ordem de grandeza.

  16. Constituintes do Petróleo

  17. Constituintes do Petróleo

  18. Constituintes do Petróleo

  19. Constituintes do Petróleo Compostos Sulfurados: (concentração de 0,65% em peso) Compostos indesejáveis → Aumentam a estabilidade óleo-água, provocam corrosão, contaminam catalisadores e determinam cor e cheiro aos produtos finais.  Produzem SOx→ Restrição ambiental.  Teor de enxofre acima de 2,5% → petróleo azedo.  Teor de enxofre abaixo de 0,5%→ petróleo doce.  Faixa intermediária → óleos semi-doce”. presentes nas frações mais pesadas de petróleo.

  20. Constituintes do Petróleo

  21. Constituintes do Petróleo Compostos Nitrogenados: (Concentração média de 0,17 % em peso). Compostos indesejáveis → Aumentam a capacidade do óleo reter água em emulsão, tornam instáveis os produtos de refino, contaminam catalisadores. Concentrados nas frações mais pesadas do petróleo

  22. Constituintes do Petróleo

  23. Constituintes do Petróleo Compostos Oxigenados: Concentração: medida através do índice TAN (Total AcidNumber). Óleos ácidos TAN > 1. Óleos não ácidos TAN < 1. Compostos indesejáveis → Aumentam a acidez, a corrosividade e o odor do petróleo. Concentrados nas frações mais pesadas do petróleo

  24. Constituintes do Petróleo Compostos Organometálicos: 1- Sais orgânicos metálicos dissolvidos na água emulsionada ao petróleo. 2- Compostos complexos concentrados nas frações mais pesadas do petróleo. Compostos indesejáveis → Contaminação de catalisadores (Co, Hg, Cr, Na, Ni e Va) Catalisa a formação de ácido sulfúrico em meio aquoso. Atacam os tubos de exaustão de queimadores. Porfirina

  25. Constituintes do Petróleo

  26. Constituintes do Petróleo • Resinas (dissolvidas no cru) e Asfaltenos (dispersos na forma coloidal): • Incluem moléculas grandes. • Alta relação C/H, com presença de enxofre, oxigênio e nitrogênio. • Impurezas oleofóbicas • Água, sais (brometos, iodetos, sulfetos, cloretos); • Argilas, areia e sedimentos; • Água de formação (gotículas de fluidos aquosos, salinos, qua acompanham o cru nas suas jazidas).

  27. Capítulo 2: Qualificação do Petróleo AVALIAÇÃO DO PETRÓLEO Características Físicas transporte/armazenamento Composição HC’s, heteroátomos e contaminante Frações nafta, querosene, gasóleos e resíduos

  28. Capítulo 2: Qualificação do Petróleo • Intrínsecos do Petróleo: • quanto ao transporte e armazenamento:acidez, escoamento e estabilidade. • quanto ao processamento: • refino. Qualitativos: Teor de saturados =  diesel e QAV. Quantitativos: rendimento dos derivados  as unidades da refinaria.

  29. Capítulo 2: Caracterização Física • Densidade:potencial de frações de alto valor agregado. • SG = densidade relativa (15,6 oC) - 131,5 Densidade (API) Classificação Extraleve

  30. Capítulo 2: Caracterização Física

  31. Capítulo 2: Caracterização Física • Pressão de vapor Reid (PVR): presença defrações leves. Método ASTM D323.

  32. Capítulo 2: Caracterização Física • Ponto de fluidez: menor T na qual a amostra fluirá (aromaticidade e parafinidade). Método ASTM D5950.

  33. Capítulo 2: Caracterização Física • Viscosidade: resistência ao escoamento. Método ASTM D445.

  34. Capítulo 2: Caracterização Física • Ponto de Congelamento: QAV (T em elevadas altitudes em aviões a jato). Método ASTM D4790 ou ASTM D16. • Ponto de anilina:  teor de aromáticos  miscibilidade a anilina. Método ASTM D611. • Ponto de fulgor: T produz vapores sobre o líquido  ignição espontânea (faísca). Método ASTM D1711, D09 e D1695.

  35. Capítulo 2: Caracterização Física • Octanagem (IAD): tendência de detonação por compressão de gasolina em motores de ignição por centelha. Método ASTM D2700. Número de Octano Motor (MON): desempenho motor a 900 rpm. Número de Octano Teórico (RON) : desempenho do motor a  veloc. (600 rpm)

  36. Capítulo 2: Caracterização Física • Número de Cetano: capacidade de detonação instantânea. Método ASTM D976. • Ponto de Fuligem: qualidade de queima do querosene e QAV. Altura máxima (mm) de um chama sem fumaça. Método ASTM D1322.

  37. Capítulo 2: Caracterização Química • Saturados, aromáticos, resinas e asfaltenos (SARA): cromatografia. Método ASTM D6560.

  38. Capítulo 2: Caracterização Química • Teores de enxofre e de nitrogênio: grau de refino necessário para processamento. Método ASTM D4294 e D4629.

  39. Capítulo 2: Caracterização Química

  40. Capítulo 2: Caracterização Química • Índice de Acidez Total (IAT): Quant. De KOH neutralizar ácidos presentes. Método ASTM D664. • Teores de água e sais (BS&W): teor de água emulsionada. • Basic SedimentsandWater(BS&W) < 1,0%

  41. Capítulo 2: Caracterização Química • Índice de Acidez Total (IAT): Quant. De KOH neutralizar ácidos presentes. Método ASTM D664.

  42. Capítulo 2: Qualificação do Petróleo pela Volatilidade - PVE • Ponto de Ebulição Verdadeiro (PVE): separação e fracionamento do óleo cru. • ASTM D2892 atmosférico até 220 oC. • ASTM D2892 a vácuo até 220 oC.

  43. Capítulo 2: Qualificação do Petróleo pela Volatilidade - PVE

  44. Capítulo 2: Qualificação do Petróleo pela Volatilidade - PVE

  45. Capítulo 2: Qualificação do Petróleo pela Volatilidade - PVE

  46. Capítulo 2: Qualificação do Petróleo pela Volatilidade - PVE

  47. Qualificação do Petróleo

  48. Fundamentos do Processamento Primário do Petróleo

  49. Produção de Petróleo  Via de regra, nenhuma fase é produzida separadamente.  Ao longo da vida produtiva de um campo de petróleo ocorre, geralmente, a produção simultânea de gás, óleo e água, juntamente com impurezas.

  50. Produção de Petróleo  Água de formação: pode ser arrastada pelo gás na forma de vapor. É removida por decantação.  Água emulsionada: requer tratamentos especiais para sua remoção. Emulsão: mistura de dois líquidos imiscíveis, dispersos um no outro sob forma de gotículas, estabilizadas por ação de agentes emulsificantes.

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