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Leopoldina, MG 2013

1 PROCESSO DE REFINO DO PETRÓLEO

1. INTRODUÇÃO2
2. REFINO2
1.2 Histórico no Brasil3
2.2 Estado atual da atividade de refino5
3. Destilação Atmosférica e a vácuo8
4. Craqueamento8
5. Polimerização9
6. Alquuilação9
7. Dessulfurização9
8. Dessalinização e Desidratação9
9. Hidrogenização10
10. Processos de tratamento de derivados10
10.1 Processos de Adoçamento10
 Tratamento Bender10
10.2 Processos de Dessulfurização1
 Lavagem Cáustica1
 Tratamento Merox12
 Tratamento com DEA13
1. Fabricação do Chiclete14
12. Conclusão16

Sumário 13. Referências Bibliográficas ......................................................................................................... 16

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1. INTRODUÇÃO

O petróleo é uma complexa mistura de moléculas, compostas principalmente de carbono e hidrogênio, os hidrocarbonetos, além de algumas impurezas, e tem pouquíssimas aplicações no estado em que é extraído do solo. Para que haja o aproveitamento energético adequado, faz-se necessário sua submissão a processos de separação, conversão e tratamentos. Dessa forma, será apresentado, concisamente, um estudo do processamento do petróleo em uma refinaria.

2. REFINO

As características dos petróleos têm ponderável influência sobre a técnica adotada para a refinação e, freqüentemente, determinam os produtos que melhor podem ser obtidos. Assim, é óbvio que nem todos os derivados podem ser produzidos a partir de qualquer tipo de petróleo. Da mesma forma, não existe uma técnica de refino adaptável a todos os tipos de petróleo.

A arte de compatibilizar as características dos vários petróleos que devam ser processados numa dada refinaria, com a necessidade de suprir-se de derivados, em quantidade e qualidade, que atendam certa região de influência dessa indústria, faz com que surjam arranjos de várias unidades de processamento, para que tal objetivo seja alcançado da forma mais racional e econômica possível. O encadeamento das várias unidades de processo dentro de uma refinaria é o que denominamos de Esquema de Refino.

Os esquemas de refino variam de uma refinaria para outra, não só pelos pontos acima expostos, como também pelo fato do mercado de uma dada região modificar-se com o tempo. A constante evolução na tecnologia dos processos faz com que surjam alguns de alta eficiência e rentabilidade, enquanto outros, de menor eficiência ou com maiores custos operacionais, entram em obsolescência. Os processos de refino não são estáticos e definitivos, e sim dinâmicos num horizonte de médio e longo prazo.

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1.2 Histórico no Brasil

A primeira iniciativa brasileira no setor de refino de petróleo, a Refinaria

Riograndense começou a funcionar em 1932 na cidade de Uruguaiana (RS) processando petróleo importado do Uruguai e da Argentina, com capacidade de 150 barris/dia, através do processo de destilação simples e descontínua. 137 Poucos anos depois, em 1936, entraram em operação no país duas outras refinarias: a Ipiranga, em Rio Grande (RS), com capacidade para 1.0 barris/dia e a das Indústrias Matarazzo de Energia, em São Caetano (SP), com capacidade para 500 barris/dia.

Nessa época o Brasil ainda não tinha qualquer legislação sobre o petróleo e nenhum controle sobre a nascente indústria do refino. Em 1938, no Estado Novo, o presidente Getúlio Vargas, por meio de Decretos, declarou como serviço de utilidade pública todas as atividades referentes ao petróleo (inclusive o refino) e determinou que tais atividades dependeriam de autorização oficial e só poderiam ser realizadas por brasileiros natos. Vargas instituiu, ainda, o Conselho Nacional do Petróleo (CNP), que, até 1953, quando seria criada a Petrobras, comandou a política nacional para o setor.

mas Vargas adiou a decisão sobre o assunto

Como a importação de derivados era dominada, no país, por grandes empresas petrolíferas internacionais, a nova legislação provocou conflitos entre essas empresas e o CNP. Ainda em 1938 surgiram os primeiros projetos de participação do governo na construção de refinarias, mas diversos fatores, dentre eles a eclosão da Segunda Guerra e a dificuldade de obter financiamento externo devido à pressão das empresas petrolíferas, impediram sua concretização. O próprio CNP preferia a estatização do refino, pois isto permitiria gerar os recursos necessários à prospecção do petróleo no território brasileiro,

A partir de 1939, em função da descoberta de petróleo na Bahia e da dificuldade de importar derivados durante a Guerra, o CNP improvisou instalações rudimentares de refino na Bahia, mas somente após o conflito mundial - e depois do final do Estado Novo - o governo de Eurico Dutra decidiu, no final de 1946, construir uma refinaria em Mataripe, para processar o petróleo produzido nos poços baianos. Logo depois, no Plano Econômico que lançou em 1948 (Plano Salte), Dutra planejou a ampliação da Refinaria de Mataripe, ainda em obras, e a construção de outra, de início prevista para o Rio de Janeiro, e depois instalada em Cubatão (SP). O capital privado nacional também obteve

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um projeto privado , o da Refinaria de Manaus (AM)

autorização para dois projetos: a Refinaria União, em Mauá (SP) e a Refinaria de Manguinhos, no Rio de Janeiro (RJ). Antes da criação da Petrobras, seria aprovado mais

A Refinaria de Mataripe começou a operar em 1950, com unidades de destilação e craqueamento térmico. Em 1954, entraram em funcionamento as refinarias União (20 mil barris/dia) e de Manguinhos (10 mil barris/dia) e um ano depois foi a vez da Refinaria de 138 Cubatão, com capacidade inicial de 45 mil barris/dia, iniciada pelo CNP e concluída pela Petrobras. Em fins de 1956 foi inaugurada a Refinaria de Manaus, com capacidade inicial para 5 mil barris/dia.

Daí em diante apenas a Petrobras construiu refinarias no Brasil. Em 1961, entrou em operação a Refinaria Duque de Caxias (90 mil barris/dia), no município do mesmo nome no Rio de Janeiro. Em 1968, a empresa inaugurou outras duas: a Refinaria Gabriel Passos, em Betim (MG) e a Refinaria Alberto Pasqualini, em Canoas (RS), ambas capazes de processar 45 mil barris/dia, na época. Em 1972, foi inaugurada a Refinaria de Paulínia (SP), que, de início, processava 126 mil barris/dia.

Nesse mesmo ano, a Petrobras adquiriu as concessões da Refinaria Riograndense e da

Refinaria das Indústrias Matarazzo e encerrou suas atividades. Em 1974, adquiriu o controle da Refinaria União, rebatizada como a Refinaria de Capuava, e da Refinaria de Manaus. A Refinaria Getúlio Vargas, em Araucária (PR), em 1976, e a Refinaria Henrique Lage, em São José dos Campos (SP), completam a lista.

Em resumo, a evolução da indústria de refino no Brasil pode ser dividida em quatro etapas:

• Na primeira etapa foram inauguradas seis refinarias, dentre as quais destaca-se a

Rlam, situada na Bahia, e evoluiu-se desde o aprendizado até o domínio das operações das refinarias;

• A segunda etapa foi caracterizada pela busca de auto-suficiência em derivados de petróleo, coincidindo com um período de grande crescimento econômico do país. Nesta etapa se concentraram os investimentos em refino, o que proporcionou um aumento significativo da capacidade de processamento de petróleo. Ainda na segunda etapa ocorreram dois choques na indústria de petróleo que provocaram ênfase na economia de

5 PROCESSO DE REFINO DO PETRÓLEO energia e no desenvolvimento de fontes alternativas. Foram construídas seis novas refinarias e feitas ampliações nas refinarias existentes;

• Após o 2º Choque do petróleo iniciou-se uma longa etapa de recessão, com forte decréscimo do consumo de derivados e a capacidade de refino tornou-se superior às necessidades do mercado nacional. Em 1984, por exemplo, havia excedentes de todos os produtos derivados de petróleo, inclusive de óleo diesel e GLP. Além disso, Refinaria de Manguinhos, Rlam, Recap, RPBC, Reman, Reduc. Lubnor, Refap, Regap, Replan, Repar, Revap. O programa Próálcool contribuiu para aumentar o excedente de gasolina nesse período

operação em carga máxima

• Na terceira etapa, as atividades do refino visaram à otimização de processos e não a

• A quarta etapa iniciada na década de 90 caracterizou-se pela retomada do crescimento do consumo de derivados e o conseqüente aumento de sua importação. Neste último período a prioridade de investimentos foi dada ao setor de exploração e produção de petróleo.

2.2 Estado atual da atividade de refino

capacidade

A capacidade de refino brasileira encontra-se praticamente estacionada com cerca de 1,9 milhões de barris diários desde os anos 80, quando as últimas refinarias da Petrobras foram inauguradas e, desde então, sofreram apenas incrementos marginais de sua

Nos últimos anos verificou-se a ampliação da capacidade das unidades de processamento, principalmente as de destilação atmosférica e de craqueamento catalítico fluido, devido a folgas nos processos e a construção de novas unidades, principalmente unidades de HDT e coqueamento retardado, visando, principalmente, à melhoria na qualidade dos derivados.

Das 13 refinarias existentes no país (tabela 6.1 e figura 6.1), 1 pertencem à Petrobras e duas à iniciativa privada: a pioneira Ipiranga, no Sul (do Grupo Ipiranga) e a de

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Manguinhos no Rio de Janeiro (do consórcio formado pela Repsol e pela Yacimientos Petrolíferos Fiscales- YPF, da Argentina).

Um relevante atributo do refino brasileiro é a elevada concentração espacial, pois sua construção visou otimizar o conjunto do parque, maximizando as economias de escala na produção e, simultaneamente, minimizando as deseconomias de escala na distribuição: as refinarias foram construídas em locais próximos aos principais centros consumidores. O maior número delas, sete, encontra-se na região Sudeste.

Além das refinarias de petróleo, está em operação no Brasil e pertencem à

Petrobras, uma usina de processamento de xisto betuminoso, inaugurada em 1954, no Paraná, que, desde 1991, atua como um centro de desenvolvimento de tecnologia.140Estado de São Paulo, duas no Rio de Janeiro e uma em Belo Horizonte. A Região Sul possui mais 2 refinarias, e a região Norte/Nordeste outras três.

Conforme se observa na Tabela 1, as refinarias tem, em média, capacidade de 150.0 barris/dia, acima da capacidade média mundial (109.0 barris/dia).

Tabela 1: Evolução recente da capacidade de refino no país

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Figura 1: Mapa de localização das refinarias

A soma da capacidade de refino das duas refinarias particulares representa apenas em torno de 2% da capacidade total de refino no país e as duas tendem, devido à escala, a atender a nichos de mercado específicos. Apesar de a ANP ter aprovado em janeiro de 2001 os planos de ampliação das duas refinarias privadas instaladas no país, apenas a Ipiranga realizou alguns investimentos, o que fez a capacidade instalada da refinaria passar de 2,0 para 2,7 mil m3/dia.

No caso da Refinaria de Manguinhos, os investimentos inicialmente estimados foram reduzidos devido à crise argentina e ao mau desempenho da própria refinaria. Ao que tudo indica, Manguinhos desistiu de aumentar sua capacidade de processamento e optou por operar como intermediário na venda de derivados importados. A Refinaria de Manguinhos, por exemplo, vem modificando, nos últimos dois anos o seu perfil de produção: ao que tudo indica, a refinaria vem produzindo mais solventes e menos gasolina.

Além das refinarias da Petrobras e das refinarias particulares, existem hoje outras fontes produtoras de derivados em operação no Brasil, cuja produção é insignificante, diante da produção total de derivados do país. As centrais de matérias-primas petroquímicas (Braskem, Copesul e PQU –vide figura 6.1) começaram a produzir e comercializar gasolina e GLP em 2001. Desde agosto de 2003 uma pequena planta

8 PROCESSO DE REFINO DO PETRÓLEO industrial (capacidade de aproximadamente 10.0 m3/dia) vem produzindo gasolina e, desde outubro de 2003, uma planta de formulação está em operação. Em 2003 a produção de gasolina e de GLP das centrais petroquímicas representou em torno de 3% da produção total desses derivados.

3. Destilação Atmosférica e a vácuo

A primeira etapa do processo de refino é a destilação atmosférica. O petróleo é aquecido e fracionado em uma torre que possui pratos perfurados em várias alturas. Como a parte inferior da torre é mais quente, os hidrocarbonetos gasosos sobem e se condensam ao passarem pelos pratos.

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