Planta de destilação atmosférica e a vácuo de petróleo bruto

Breve descrição do refino de petróleo bruto

O refino de petróleo bruto é um processo industrial que transforma o petróleo bruto cru, não processado, em produtos úteis como gasolina, diesel, combustível para jato, óleo combustível, lubrificantes, asfalto e matérias-primas petroquímicas. O processo principal geralmente envolve três etapas principais:

1. Separação (Destilação): O petróleo bruto é aquecido em um forno e alimentado em uma coluna de destilação alta. Os componentes se separam com base em seus pontos de ebulição:

* Frações mais leves (como gases, nafta para gasolina) sobem até o topo.

* Frações médias (como querosene/combustível para jato, diesel) condensam no meio.

* Frações mais pesadas (como óleo combustível, bases para óleos lubrificantes) condensam mais abaixo.

• Os resíduos mais pesados (asfalto, alcatrão) acumulam-se na parte inferior.

2. Conversão: Frações mais pesadas e menos valiosas da destilação são transformadas em produtos mais leves e de maior valor por meio de processos químicos:

Craqueamento: Quebra de moléculas grandes de hidrocarbonetos em moléculas menores (por exemplo, Craqueamento Catalítico Fluidizado - FCC, Hidrocraqueamento).

União/Combinação: Combinando moléculas menores em moléculas maiores (por exemplo, Alquilação).

Reorganização: Alteração da estrutura molecular para melhorar a qualidade (por exemplo, Reforma para criar componentes de gasolina de alto octanagem).

3. Tratamento: Refinamento de produtos intermediários e finais para remover impurezas (como enxofre, nitrogênio, metais) e melhorar a estabilidade e o desempenho. Os métodos comuns incluem:

Hidrotratamento: Utilização de hidrogênio e catalisadores para remover enxofre (dessulfurização), nitrogênio e saturar moléculas.

Adoçamento: Remoção de compostos de enxofre de odor desagradável (mercaptanas).

Os produtos refinados são então misturados de acordo com as especificações e enviados para distribuição e venda. As refinarias modernas são instalações complexas e integradas que continuamente otimizam esses processos para atender às demandas do mercado e às regulamentações ambientais.

Controle do índice do processo de produção da planta (os dados a seguir representam uma faixa aproximada, não são dados precisos)

Descrição

A unidade é composta pela parte de troca térmica, parte de dessalinização elétrica, parte de destilação inicial, parte de destilação atmosférica, parte de destilação a vácuo.

Esquema do produto

O plano do produto da unidade é reforma de material (nafta) — querosene de aviação — diesel — programa de hidrocracking/refino de óleo lubrificante.

Os principais produtos são os seguintes:

Nafta — como matéria-prima para o reforming catalítico.

Primeira linha lateral da coluna atmosférica — como matéria-prima para hidrogenação de querosene de aviação.

segunda linha lateral de óleo da coluna atmosférica —— Como matéria-prima para hidrogenação de diesel.

Terceira linha lateral de óleo da coluna atmosférica —— Como matéria-prima para hidrogenação de diesel.

Linha de topo de óleo da coluna a vácuo —— Como matéria-prima para hidrogenação de diesel.

Primeira linha lateral de óleo da coluna a vácuo —— Como matéria-prima para hidrogenação de diesel.

Segunda linha lateral de óleo da coluna a vácuo —— Como matéria-prima para hidrogenação/craqueamento de óleo de parafina.

Terceira linha lateral de óleo da coluna a vácuo —— Como matéria-prima para hidrogenação/craqueamento de óleo de parafina

Quarta linha lateral de óleo da coluna a vácuo —— Como matéria-prima para hidrogenação/craqueamento de óleo de parafina

Resíduo da coluna a vácuo —— Como matéria-prima para catalisador de óleo pesado/coqueificação/dissolução/asfalto oxidado

Perguntas Frequentes (FAQ) Sobre Equipamentos de Refinaria de Petróleo

1. O que é uma refinaria de petróleo?

Uma refinaria é uma instalação industrial onde o petróleo bruto é processado e refinado em produtos úteis (por exemplo, gasolina, diesel, combustível para jatos, produtos químicos) por meio de separação física, conversão química e purificação.

2. Quais são as unidades principais de uma refinaria?

As unidades principais incluem:

- Unidade de Destilação Atmosférica (UDA): Separa o petróleo bruto em frações (nafta, querosene, diesel, etc.) com base nos pontos de ebulição.

- Unidade de Destilação a Vácuo (UDV): Processa ainda mais os resíduos pesados da UDA sob pressão reduzida.

- Unidade de Craqueamento Catalítico Fluidizado (UCCF): Degrada hidrocarbonetos pesados em combustíveis mais leves (por exemplo, gasolina) utilizando um catalisador.

- Hidrotratador: Remove enxofre, nitrogênio e metais utilizando hidrogênio para atender aos padrões ambientais.

- Reformador: Converte nafta de baixo octanagem em estoque de gasolina de alto octanagem para mistura.

• Unidade de Coqueificação: Degrada termicamente resíduos pesados em produtos mais leves e coque de petróleo.

3. Por que a destilação é o primeiro passo?

O petróleo bruto é uma mistura de hidrocarbonetos com diferentes pontos de ebulição. A destilação separa-o em frações ("cortes") para processamento específico a jusante.

4. Como funciona uma unidade de FCC?

O óleo gasoso pesado é misturado com pó de catalisador quente, quebrando-o em moléculas mais leves. O catalisador usado é regenerado queimando os depósitos de coque e depois é reciclado.

5. Qual é a finalidade do hidrotratamento?

O hidrotratamento remove impurezas (enxofre, nitrogênio) para:

- Cumprir regulamentações ambientais (por exemplo, diesel com teor ultra baixo de enxofre).

- Proteger catalisadores nas unidades a jusante contra envenenamento.

• Melhora a estabilidade do produto.

6. O que causa corrosão nos equipamentos da refinaria?

A corrosão resulta de:

- Compostos de enxofre (por exemplo, H₂S no petróleo ácido).

- Ácidos orgânicos (ácidos naftênicos).

- Cloretos em água bruta ou de refrigeração.

Materiais como aço inoxidável/revestimento e inibidores de corrosão são utilizados para mitigar danos.

7. O que é "coking" e quando é utilizado?

O coking é um processo severo de craqueamento térmico que converte resíduos pesados em produtos mais leves e coque de petróleo sólido. É utilizado quando resíduos não podem ser processados economicamente em outros locais.

8. Para que servem os trocadores de calor?

Trocadores de calor recuperam calor entre correntes de processo (ex.: aquecer o petróleo bruto antes da destilação utilizando correntes de produtos quentes), melhorando significativamente a eficiência energética.

9. Por que os compressores são críticos?

Compressores manipulam gases (ex.: hidrogênio para hidrotratadores, gás combustível da refinaria). Falhas podem paralisar unidades inteiras. A confiabilidade é garantida por meio de redundância e manutenção rigorosa.

10. Quais sistemas de segurança protegem as refinarias?

Válvulas de Alívio de Pressão (PSVs): Evitam a sobrepresão em vasos/tubulações.

Sistemas de Flare: Queimam com segurança as liberações emergenciais de hidrocarbonetos.

Detectores de Gás: Monitoram vazamentos de H₂S, hidrocarbonetos ou substâncias combustíveis.

Sistemas de Água de Combate a Incêndio: Suprimem incêndios por meio de chuveiros automáticos/espuma.

11. Como o equipamento da refinaria é mantido?

Paradas Gerais: Desligamento completo da planta a cada 3–6 anos para inspeção, limpeza e reparos.

Manutenção Preditiva**: Utiliza análise de vibração, termografia e monitoramento de corrosão para prevenir falhas.

12. Quais controles ambientais são utilizados?

Lavadores (Scrubbers): Removem SO₂ do gás de exaustão (ex.: gás de saída do regenerador de FCC).

Tratamento de Efluentes: Remove óleo, produtos químicos e sólidos antes do descarte/reutilização.

Captura de Carbono: Tecnologia emergente para reduzir emissões de CO₂ (por exemplo, em plantas de hidrogênio).

13. Por que as refinarias precisam de hidrogênio?

O hidrogênio é essencial para:

- Hidrotratamento (para dessulfurização de combustíveis).

- Hidroconversão (para melhorar óleos pesados em combustíveis leves).

É produzido no local por reforma a vapor de metano (SMR).

14. As refinarias podem processar todos os tipos de petróleo bruto?

Não. As refinarias são otimizadas para graus específicos de petróleo bruto (por exemplo, leve doce, pesado azedo). Alterar o tipo de petróleo pode exigir ajustes ou atualizações nos equipamentos.

15. Onde posso aprender mais sobre tecnologia de refino?

- Guias da indústria: API (American Petroleum Institute), UOP (Honeywell).

- Organizações: AFPM (American Fuel & Petrochemical Manufacturers).

- Publicações: Hydrocarbon Processing, Oil & Gas Journal.