seminário mineralogia petróleo
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Seminário da disciplina de Mineralogia do curso de Química na UFES/VitóriaTRANSCRIPT
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Universidade Federal do Espírito SantoCentro de Ciências Exatas
Curso de Graduação em Química
PETRÓLEOJade Boscaglia Vieira da Cunha
Jenifer Rigo AlmeidaLudmila Rocha Rodrigues
Vitória, 17 de novembro2011
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1. INTRODUÇÃO
1.1. O que é?
A palavra petróleo vem do latim: petra oleum, e
corresponde à expressão “óleo de pedra” Substância oleosa, viscosa, inflamável, menos densa que a água composta
por hidrocarbonetos, em grande quantidade; menores de O, N, S.
Fonte de energia não renovável Capacidade de renovação reduzida.
Matéria-prima fundamental em indústrias
petrolíferas e petroquímicas
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1.2. Origem Existem diversas teorias que explicam a origem do
petróleo.
A orgânica e a inorgânica
Inorgânica: deposição de compostos do carbono
Orgânica: acúmulo de restos orgânicos (mais aceita)
A moderna era do petróleo teve início em meados
do século XIX.
Agosto de 1859:
20m profundidade, oeste da Pensilvânia;
Boa qualidade; Fácil destilação;
Símbolo e base para o crescimento da indústria mundial
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1.2. Origem
FIGURA 1 - Coronel Drake (com barba)
em frente ao seu primeiro poço
de petróleo, na Pensilvânia, EUA.(TN Petróleo Estudante)
FIGURA 2 - Extração de Petróleo na Pensilvânia
(O Petróleo - Uma História mundial de
conquistas, poder e dinheiro de Daniel Yergin)
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Onde está o petróleo?
(BBC Brasil - British Petroleum)
1.3. O petróleo no mundo
▬ Arábia Saudita
(25% do mundo)
▬ Iraque
(11% do mundo)
BBC Brasil - British Petroleum
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1.3. O petróleo no mundo
FIGURA 4 – As reservas de petróleo no mundo em 2008 (Folha Online)
▬ Em 2010 o Brasil passou a ocupar a 15ª posição no ranking (Anuário Estatístico Brasileiro do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis – julho de 2011)
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Quais são os maiores produtores?
1.3. O petróleo no mundo
▬ Oriente Médio fornece
≈ ⅓ do consumo mundial
de petróleo
▬ Europa, Ásia e EUA
também são grandes
produtores
▬ Diferença entre Oriente
Médio e EUA: um exporta, o
outro não consegue cobrir o
que consome.
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Quanto cada um de nós consome?
1.3. O petróleo no mundo
▬ Os norte
americanos
consomem mais.
▬ No Oriente
Médio o consumo
também é grande
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2. O PETRÓLEO NO BRASIL
Getúlio Vargas com a mão manchada de óleo, em Mataripe (BA), em 1952,
antes da criação da Petrobras.(Arquivo Petrobrás)
Ex-presidente Lula, no RJ, durante a cerimônia que marcou o início da
extração de óleo na camada pré-sal da Bacia de Santos, em outubro de 2010.
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O Período Pré-Petrobrás engloba 2 partes principais.
Até 1938
Após 1938: descoberta da primeira acumulação de petróleo (Lobato-BA) em 1939
1953: Nascimento da Petrobrás, Campanha “O Petróleo é Nosso”.
Em 1954 é concluída a sua criação.
1954 a 1997: Exclusividade
da Petrobrás
1997: FHC sanciona a lei (9478):
quebra do monopólio da Petrobrás
2.1. Histórico
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Getúlio Vargas assina a Lei No. 2004, que cria a Petrobras.
Campanha nacionalista em defesa da soberania brasileira sobre o recurso natural. (Duração 1946-1953).
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2.2. Onde estão nossas reservas?
● Reservas provadas: viáveis de exploração
● 93,6% no mar: Rio de Janeiro com 82,2% do total das reservas provadas
▬ Offshore
● 6,4 % em terra:
▬ Onshore
● Diferença quanto a origem do petróleo no Brasil
(Anuário Estatístico do Brasil, IBGE, 2010)
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Grande parte dos hidrocarbonetos explorados no mundo
inteiro provém de rochas sedimentares
Sedimentos marinhos foram soterrados a grandes profundidades.
O Brasil, com suas dimensões continentais, conta com uma bacia sedimentar de 6.436.000 km2
2.2.1. Onde se formou?
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Plataforma continental: parte menos profunda
2.2.1. Onde se formou?
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2.3. Produção e consumo Em 2010, a produção nacional diária de petróleo
aumentou 5,6% e chegou a 750 milhões de barris (ANP)
Brasil: 12º lugar no ranking mundial.
Crescimento médio anual de 5,3%
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2.4. O Pré-sal no Brasil
A camada pré-sal é um gigantesco reservatório
de petróleo e gás naturalVai do Espírito Santo até Santa Catarina (800 km)
Envolve as Bacias de Santos, Campos e Espírito Santo
Ao contrário do
que se imagina,
a camada pré-sal
é como uma
esponja
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2.4. O Pré-sal no Brasil
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2.4. O Pré-sal no Brasil
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3. O PETRÓLEO NO ESPÍRITO SANTO
3.1. HistóricoPetróleo no Espírito
Santo
1957 – início das pesquisas petrolíferas
1967 – 1ª descoberta; ocorrência de petróleo em
São Mateus.
1973 – Começo da produção, em São Mateus
1984 – Produção de 24.984 barris de óleo por dia
Outras descobertas1988 – Primeiro campo marítimo, em Linhares.
Campos terrestresFazenda Alegre, Inhambu,
etc.
Campos marítimosPeroá, Jubarte, Canapu,
etc.
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Algumas outras descobertas
Campo marítimo de Jubarte, no sul do Estado, em Marataízes. (2001)
Campo de Cachalote (2002)
Campos marítimos de
Baleia Franca, Anã e Azul,
na área conhecida como
Parque das Baleias (2003)
3.1. Histórico
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3.2. Exploração e produção
Nos últimos anos, o Espírito Santo foi destaque
na produção de petróleo e gás natural no Brasil
2ª maior província petrolífera do País; reservas totais de 2,5 bilhões de barris
Atualmente, o Estado é o segundo maior produtor de
petróleo do Brasil
Final de 2011, 400 mil barris por dia; até 2013 a produção de óleo deverá
chegar a 500 mil barris/dia. (Secretaria de Desenvolvimento do Estado do Espírito Santo)
Estado também é um grande produtor de gás natural, com 8
milhões de metros cúbicos/dia no final de 2008.
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3.3. O Pré-sal no Espírito Santo
Na figura, o ex-presidente Lula segurando um pequeno barril com amostra de petróleo do primeiro poço do Pré-sal a entrar em produção no Espírito Santo
Localizado próximo a
Anchieta no litoral sul do
Estado
Campo marítimo
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Dezembro 2008: Descobertas
Julho 2010:
“Começa a produção no pré-sal do Espírito Santo”
Produção terrestre capixaba É conseqüência das grandes reservas e dos poços de altos
índices de produtividade
O Espírito Santo consolida-se como uma nova província petrolífera com uma perspectiva otimista.
3.3. O Pré-sal no Espírito Santo
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Óleo cru é a denominação para o petróleo assim que este é extraído no campo de produção.
No reservatório o óleo normalmente é encontrado juntamente com outras substâncias, e estas se dividem de acordo com suas densidades em: zona superior, zona intermediária e zona inferior.
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4. TRATAMENTO
4.1. O Petróleo na essência
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4.2. A indústria do petróleo
Os segmentos básicos de uma indústria de petróleo são: Localização, produção, transporte, processamento e distribuição dos
hidrocarbonetos.
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Exploração: Compreende vários métodos e técnicas para a descoberta e comprovação da existência de petróleo.
Explotação: Perfuração seguida por produção do
reservatório a partir do poço perfurado.
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A fase de produção em poços petrolíferospode ocorrer de três formas:
1) Bombeamento Mecânico:
O bombeio mecânico é um método de elevação artificial,
trazendo o petróleo até a superfície. Utilizado apenas
em poços terrestres.
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2) Injeção de Gás:
Este método baseia-se na redução do peso da coluna de
óleo, dentro do poço, através da injeção de gás no fundo
do mesmo. Utilizado principalmente em poços submarinos.
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3) Injeção de Água:
Método mais comumente utilizado no Brasil e no mundo
que consiste em injetar água em alguns poços.
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4.3. Produção e Tratamento
A produção de Petróleo bruto no oceano é armazenada nas plataformas e em terra é armazenada em tanques de superfície;
Para transportar as produções de petróleo um dos principais meios utilizados são os dutos.
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4.3.1. Processamento Primário
Ao final desse processamento, os fluxos estarão separados em óleo e gás, além de salmoura descartável.
É realizado nos próprios campos de petróleo.
Ocorre em duas etapas:
1ª Etapa: separação gás-óleo-água livre
A separação de gás, óleo, água livres é realizada por separadores trifásicos;
2ª Etapa: desidratação do óleo
Consiste em desidratar o óleo que sai da separação trifásica. 32
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4.3.2. Refino O refino é a etapa de processamento da mistura de
hidrocarbonetos;
O processo de refino pode ocorrer de duas maneiras:
a) UPGN (Unidade de Processamento do Gás Natural):processo de refino cuja matéria prima é o gás úmido ou gás não associado.
b) Refinaria: Processa um ou mais tipos de petróleo, produzindo produtos derivados, como o GLP, a nafta, o querosene e o óleo diesel.
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A destilação primária é a primeira etapa do
processo de refino.
É nesta etapa que são extraídas do petróleo as
principais frações;
Em seguida, com o resíduo da destilação primária
é feita uma destilação a vácuo, para extração de
mais uma parcela de diesel,
O resíduo da destilação a vácuo pode ser usado
como asfalto ou na produção de óleo combustível.
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4.3.3. Processos de separação
Exemplos: Destilação Atmosférica e à Vácuo; Desasfaltação a Propano; Desaromatização a Furfural, Desparafinação a Solvente, Extração de Aromáticos,
Adsorção de n-parafinas.
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4.3.4. Processos de conservação
Exemplos: Viscorredução; Craqueamento Térmico; Coqueamento Retardado; Craqueamento Catalítico; Hidrocraqueamento; Reforma Catalítica; Isomerização e Alquilação Catalítica.
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4.3.4. Processos de tratamento
Exemplos: Tratamento Cáustico; Tratamento Merox; Tratamento Bender; Tratamento Dea/Mea; Hidrotratamento.
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4.4. Distribuição
Consiste na comercialização dos produtos finais com as distribuidoras;
Campo de Produção Refinaria Terminais de Distribuição
(Poços de Petróleo) (Produtos derivados)
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4.5. Derivados
As aplicações dos derivados do petróleo são variadas. Alguns derivados já saem da refinaria prontos para serem utilizados, outros servirão ainda como matérias primas de várias indústrias.
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Dentre os derivados existentes pode-se classificá-los como derivados energéticos e não energéticos.
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Uma refinaria de petróleo pode produzir os seguintes derivados energéticos: gás combustível; gás liquefeito de petróleo (GLP); gasolina; querosene; óleo diesel; óleo combustível; coque (utilizado em indústria de cimento e aço).
Os derivados energéticos são classificados em leves, médios ou pesados, conforme a complexidade das cadeias carbônicas existentes nas suas moléculas.
Os derivados não-energéticos do petróleo são: nafta e gasóleos; lubrificantes; asfalto; solventes domésticos e industriais, como aguarrás, querosene, etc.
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Derivados Número de átomos de carbono Classificação
Gás Combustível 1 e 2 Leve
GLP 3 a 4 Leve
Nafta 5 a 12 Leve
Gasolina 5 a 12 Leve
Querosene 12 a 15 Médio
Óleo Diesel 12 a 22 Médio
Asfalto > 20 Pesado
Coque > 20 Pesado
Tabela: Classificação dos derivados do petróleo.
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5. CRAQUEAMENTO
Reação de quebra de moléculas
Alto peso molecular+ Baixo valor comercial→Menor peso molecular+ Alto valor comercial;
(Craqueamento – Biodieselbr)
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5. CRAQUEAMENTO
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4747
Térmico ou catalisado – Maior rendimento;
Petróleo bruto → Produtos em uma escala muito
maior do que a fornecida pela própria natureza;
Petróleo no seu estado natural - Mistura
complexa de diversos tipos de hidrocarbonetos;
Alcanos, naftênicos, aromáticos ou mistos.
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5. CRAQUEAMENTO
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Reator - Riser;
Ciclone - Separação das partículas de catalisador dos produtos;
Regenerador -Partículas são reativadas pela queima do coque depositado sobre sua superfície;
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5.1. Processo de craqueamento
(Foto: Raimundo Rosa – Bruno Arena Infografia e Ilustração Editorial)
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494949
Figura - Petroquímica - Craqueamento (Processo-industrial)
5.1. Processo de craqueamento
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5050
Surgiu na década de 40;
Baseia-se na fluidização de sólidos
Alta rentabilidade econômica;
Finalidade principal - Produção de GLP e/ou gasolina;
Coque - Resíduo de alto teor de carbono
Deposita-se na superfície do catalisador;
50
5.2. Craqueamento Catalítico
![Page 51: Seminário Mineralogia Petróleo](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013108/563db987550346aa9a9e34d1/html5/thumbnails/51.jpg)
515151
(Coqueamento – Biodieselbr)
(Figura - Características Gerais do CVP – Petrobras Distribuidora)
5.2. Craqueamento Catalítico
![Page 52: Seminário Mineralogia Petróleo](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013108/563db987550346aa9a9e34d1/html5/thumbnails/52.jpg)
5252
Gasolina - Alto teor de olefinas, isoparafinas e aromáticos - Alta octanagem;
Gás combustível - Unidade de tratamento DEA e é queimado na própria refinaria;
GLP - Unidade de tratamento DEA - Unidade de tratamento cáustico - Armazenamento em esferas;
Nafta - Unidade de tratamento cáustico -Armazenamento em tanques de nafta ou gasolina;
Óleo leve - Unidade de HDT - Armazenado como óleo diesel;
Óleo decantado - Não é tratado – Misturado;52
5.3. Produtos do craqueamento
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5353
Os gasóleos - Oriundos de moléculas não convertidas da carga original da unidade -Separados em frações de LCO (óleo leve de reciclo), HCO (óleo pesado de reciclo) e óleo clarificado;
Coque;
Olefinas;
Gases de craqueamento efluentes do reator -Enviados ao fracionamento – Separação dos produtos pelas faixas de ebulição –Torre de destilação;
53
5.3. Produtos do craqueamento
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5454
5.4. Indústria petroquímica Ramo da indústria química orgânica que emprega
como matérias-primas derivados do petróleo;
Fertilizantes, plásticos, fibras químicas, tintas, corantes, elastômeros, adesivos, solventes, tensoativos, gases industriais, detergentes, inseticidas, fungicidas, herbicidas, bernicidas, pesticidas, explosivos, produtos farmacêuticos, e outros;
Setor industrial - Alto poder germinativo e alto relacionamento com os demais setores da vida econômica - Mutação tecnológica;
54
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5555
Exige grande concentração de capital e baixa
intensidade do fator trabalho - Elevado
automatismo;
Brasil - Oligopólio altamente concentrado - Baixa
integração vertical da cadeia produtiva - Baixo grau
de investimento em pesquisa e desenvolvimento
(P&D) prejudicando seu crescimento;
Principalmente a nafta;
55
5.4. Indústria petroquímica
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5656
5.4.1. Breve histórico
Surgiu nos Estados Unidos da América, em 1920 –
Fabricação de isopropanol e glicol;
Segunda Guerra Mundial - Demanda de produtos
estratégicos – Explosivos;
Pós guerra - Europa começou a usar nafta como
matéria prima petroquímica - Grande impulso;
Japão, 1955 – 1970 segundo produtor do mundo -
Estímulo à produção de petroquímicos básicos +
preços competitivos no mercado internacional;56
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575757
Origens no governo militar - Década 70;
(Primeiro pólo brasileiro - Pólo de Capuava / SP)
5.4.1. Breve histórico
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5858
Brasil – Maior desenvolvimento no Estado de São Paulo;
Pólo Petroquímico de Capuava – Primeiro implantado no país;
Pólo Petroquímico de Camaçari – Região Metropolitana de Salvador (BA);
Pólo Petroquímico de Triunfo – (RS); 58
5.4.1. Breve histórico
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5959
5.4.2. Atualmente
Profundo processo de reestruturação –Internacionalizar -Mediante alianças estratégicas, aquisições, fusões e incorporações - Competição cada vez mais acirrada;
Desenvolvimento das empresas - Grande dinamismo tecnológico;
Elevado faturamento e produção diversificada;
59
(Pólo de Camaçari – Jornal Primeira Página)
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6060
Empresas petroquímicas: Shell, Bayer, Basf, Dow Chemical, Rhône-Poulenc, Solvay.
60
5.4.2. Atualmente
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61
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS TAIOLI, Fabio. Recursos Energéticos. In: TEIXEIRA, Wilson. Decifrando a Terra. 1ª
edição São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2008. Cap. 22, p. 475-480.
FERNANDES, Lia. Economia Mineral do Brasil: Petróleo e Gás Natural. Brasília:
Departamento Nacional de Produção Mineral, 2009.
VELASCO, Fábio. Petróleo. Disponível em: <www.fabiovelasco.com>. Acesso em: 15
out. 2011.
LUCCHESI, Celso Fernando. Estudos Avançados: Dossiê Recursos Naturais: Petróleo.
n º 33. São Paulo: Scielo Brasil, 1998. 12 v.
SILVA, Dalton Geminiano Da et al. Combustíveis fósseis: Aquecimento. São Paulo:
Centro de Ensino e de Pesquisa Aplicada do Instituto de Física da Usp, 1999.
Programa Pró Ciências.
A INDÚSTRIA do Petróleo Vitória: Sebrae, 2000. Disponível em:
<http://www.biblioteca.sebrae.com.br/bds/bds.nsf/8760602B214695CA832573BE0
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![Page 62: Seminário Mineralogia Petróleo](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013108/563db987550346aa9a9e34d1/html5/thumbnails/62.jpg)
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ANUÁRIO Estatístico do Brasil, Rio de Janeiro: IBGE, 2010. 70 v.
Disponível em:
<http://biblioteca.ibge.gov.br/colecao_digital_publicacoes_multiplo.php?link=AEB&tit
ulo=Anu%E1rio%20Estat%EDstico%20do%20Brasil> Acesso em: 15 out. 2011.
ANUÁRIO Estatístico Brasileiro do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis, Rio de
Janeiro: ANP, 2011. Disponível em: < http://www.anp.gov.br/?id=548> Acesso em: 16
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YERGIN, Daniel. O Petróleo - Uma História mundial de conquistas, poder e dinheiro.
Paz e Terra. Disponível em: < http://pedromigao.blogspot.com/2011/06/resenha-
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JUNIOR, Cirilo; RODRIGUES, Lorenna. Brasil pode ter 3º maior campo de petróleo do
mundo: governo pede cautela. Folha Online, São Paulo, 14 abr. 2008. p. 01. Disponível
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15 out. 2011.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Informe Mineral: Desenvolvimento & Economia Mineral. Distrito Federal: Diretoria de
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BBC BRASIL (Org.). O Petróleo no mundo: em imagens. Disponível em:
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PETROBRÁS. Nossa História. Disponível em: <http://petrobras.com.br/pt/quem-
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ENCARNAÇÃO JUNIOR, Genserico. PETRÓLEO E GÁS NATURAL NO ESPÍRITO SANTO.
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6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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ESPÍRITO SANTO. Governo do Estado do Espírito Santo. (Org.). Energia: Petróleo e Gás
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<http://201.2.114.147/bds/BDS.nsf/4A110D29B9C3CDD08325745F00509CEC/$File/Est
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ESPÍRITO SANTO. Secretaria de Desenvolvimento. A (Org.). Espírito Santo: : Indicadores
e Oportunidades. Potencialidades Es: Vitória p.7. 13 jan. 2010. Disponível em:
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Processamento Primário de Petróleo / Noções de Processo de Refino- Prof. Gilvan Júnior. – Disponível em: http://www.tecnicodepetroleo.ufpr.br/apostilas/engenheiro_do_petroleo/processamento_primario.pdf -
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Vicente Cerqueira e Carlos A. Hemais - Grupo de Gestão Tecnológica, Instituto de
Macromoléculas Professora Eloisa Mano, UFRJ, Caixa Postal 68545, CEP: 21945-970,
Rio de Janeiro, RJ.
http://milenio.impa.br/novo/portugues/areas_petroleo.htm
http://www.ocaixa.com.br/artigos/rodrigues1.htm
(http://casanovagom.blogspot.com/2010/04/industria-petroquimica.html)
http://wwwindustriaspetroquimicasdiocesano.blogspot.com
http://www.draeger.com/BR/pt/customer_groups/oil_gas_petro/petro/
http://www.rep.org.br/pdf/11-6.pdf