Seminário Mineralogia Petróleo

Universidade Federal do Espírito Santo

Universidade Federal do Espírito Santo

Centro de Ciências Exatas

Centro de Ciências Exatas

Curso de Graduação em Química

Curso de Graduação em Química

PETRÓLEO

PETRÓLEO

Jade Boscaglia Vieira da Cunha Jade Boscaglia Vieira da Cunha

Jenifer Rigo Almeida Jenifer Rigo Almeida Ludmila Rocha Rodrigues Ludmila Rocha Rodrigues

22

1. INTRODUÇÃO

1. INTRODUÇÃO

1.1. O que é?

1.1. O que é?



A palavra petróleo vem do latim:

A palavra petróleo vem do latim:

 petra ol

 petra oleum

eum

, e

, e

corresponde à expressão “óleo de pedra”

corresponde à expressão “óleo de pedra”





Substância oleosa, viscosa, inflamável, menos densa que a

Substância oleosa, viscosa, inflamável, menos densa que a água composta

água composta

por hidrocarbonetos, em grande quantidade; menores de O, N, S.

por hidrocarbonetos, em grande quantidade; menores de O, N, S.





Fonte de energia não renovável

Fonte de energia não renovável





Capacidade de renov

Capacidade de

renovação reduzida.

ação reduzida.





Matéria-prima fundamental em indústrias

Matéria-prima fundamental em indústrias

petrolíferas e petroquímicas

petrolíferas e petroquímicas

1. INTRODUÇÃO

1. INTRODUÇÃO

1.1. O que é?

1.1. O que é?





A palavra petróleo vem do latim:

A palavra petróleo vem do latim:

 petra ol

 petra oleum

eum

, e

, e

corresponde à expressão “óleo de pedra”

corresponde à expressão “óleo de pedra”





Substância oleosa, viscosa, inflamável, menos densa que a

Substância oleosa, viscosa, inflamável, menos densa que a água composta

água composta

por hidrocarbonetos, em grande quantidade; menores de O, N, S.

por hidrocarbonetos, em grande quantidade; menores de O, N, S.





Fonte de energia não renovável

Fonte de energia não renovável





Capacidade de renov

Capacidade de

renovação reduzida.

ação reduzida.

Matéria-prima fundamental em indústrias

Matéria-prima fundamental em indústrias

33

1.2. Origem

1.2. Origem





Existem diversas teorias que explicam a origem do

Existem diversas teorias que explicam a origem do

petróleo.

petróleo.





A

A orgânica

orgânica e a

e a inorgânica

inorgânica





Inorgânica: deposição de compostos do carbono

Inorgânica: deposição de compostos do carbono





Orgânica: acúmulo de restos orgânicos (mais aceita)

Orgânica: acúmulo de restos orgânicos (mais aceita)





A moderna era do petróleo teve início em meados

A moderna era do petróleo teve início em meados

do século XIX.

do século XIX.



Agosto de 1859:

Agosto de 1859:





20m profundidade, oeste da Pensilvânia;

20m profundidade, oeste da Pensilvânia;





Boa qualidade; Fácil destilação;

Boa qualidade; Fácil destilação;



1.2. Origem

FIGURA 1 - Coronel Drake (com barba) em frente ao seu primeiro poço

FIGURA 2 - Extração de Petróleo na Pensilvânia

(O Petróleo - Uma História mundial de conquistas, poder e dinheiro de Daniel Yergin)

5



Onde está o petróleo?

(BBC Brasil - British Petroleum)

1.3. O petróleo no mundo

▬

Arábia Saudita

(25% do mundo)

▬

Iraque

(11% do mundo)

1.3. O petróleo no mundo

▬

Em 2010 o Brasil passou a ocupar a 15ª posição no ranking

7



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.



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

9

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



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

.

Em 1954 é concluída a sua criação.



1954 a 1997: Exclusividade

da Petrobrás



1997: FHC sanciona a lei (9478):

11

Getúlio Vargas assina a Lei No. 2004, que cria a Petrobras.

Campanha nacionalista em defesa da soberania brasileira sobre o recurso natural.

2.2. Onde estão nossas reservas?

●

Reservas provadas: viáveis de exploração

●

93,6% no mar:

com 82,2% do total das reservas provadas

6,4 % em terra:

●

Diferença quanto a origem do petróleo no Brasil

13



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 km



Plataforma continental: parte menos profunda

15

2.3. Produção e consumo



Em 2010, a produção nacional diária de petróleo

aumentou 5,6% e chegou a 750 milhões de barris

Brasil: 12º lugar no ranking mundial.

Crescimento médio anual de 5,3%

2.4. O Pré-sal no Brasil



A camada pré-sal é um gigantesco reservatório

de petróleo e gás natural

Vai 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

17

19

3. O PETRÓLEO NO ESPÍRITO SANTO

3.1. Histórico

Petróleo 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 descobertas

1988 – Primeiro campo

marítimo, em Linhares.

Campos terrestres

Fazenda Alegre, Inhambu, etc.

Campos marítimos Peroá, Jubarte, Canapu,



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)

21

3.2. Exploração e produção



Nos últimos anos, o Espírito Santo foi destaque

na produção de petróleo e gás natural no Brasil

2

ª

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.



Estado também é um grande produtor de gás natural, com 8

3.3. O Pré-sal no Espírito Santo

23 

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.



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

4. TRATAMENTO

25 25

4.2. A indústria do petróleo



Os segmentos básicos de uma indústria de petróleo

são:

Localização, produção, transporte, processamento e distribuição dos

hidrocarbonetos.

27



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

.



A fase de produção em poços petrolíferos

pode ocorrer de três formas:

1) Bombeamento Mecânico:

O bombeio mecânico é um método de elevação artificial,

trazendo o petróleo até a superfície.



Utilizado apenas

29

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.

3) Injeção de Água:

Método mais comumente utilizado no Brasil e no mundo

que consiste em injetar água em alguns poços.

31

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.

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;

33

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.



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

35 35

37

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

.

4.3.4. Processos de conservação



Exemplos: Viscorredução; Craqueamento Térmico;

Coqueamento Retardado; Craqueamento Catalítico;

Hidrocraqueamento; Reforma Catalítica; Isomerização e

Alquilação Catalítica.

39

4.3.4. Processos de tratamento



Exemplos: Tratamento Cáustico; Tratamento Merox;

Tratamento Bender; Tratamento Dea/Mea;

Hidrotratamento.

4.4. Distribuição



Consiste na comercialização dos produtos finais com as

distribuidoras;



Campo de Produção

Refinaria

Terminais de Distribuição

41

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.

41

Dentre os derivados existentes pode-se classificá-los como

derivados energéticos e não energéticos.



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.

43 43

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

45 45

5. CRAQUEAMENTO



Reação de quebra de moléculas



Alto peso molecular+ Baixo valor comercial→Menor

peso molecular+ Alto valor comercial;

47 47 

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.

47



Reator - Riser;

Ciclone - Separação

das partículas de

catalisador dos

produtos;

Regenerador

-Partículas são

reativadas pela

queima do coque

depositado sobre

sua superfície;

5.1. Processo de craqueamento

49 49 49





Surgiu na década de 40;

Surgiu na década de 40;





Baseia-se na fluidização de sólidos

Baseia-se na fluidização de sólidos





Alta rentabilidade econômica;

Alta rentabilidade econômica;





Finalidade pri

Final

idade principal -

ncipal - Produ

Produção de GLP e/

ção de GLP e/ou gasol

ou gasolina;

ina;





Coque -- Resídu

Coque

Resíduo de alt

o de alto teor

o teor de carb

de carbono

ono





Deposita-se na superfície do catalisador;

Deposita-se na superfície do catalisador;

5.2. Craqueamento Catalítico

51 51 51 51 51 51 (Fi

(Figugurara -- CaCararactcteríeríststicaicass GerGeraisais dodo CVPCVP – –PetrPetrobrasobras DistribuidoDistribuidora)ra)

5.2. Craqueamento Catalítico





Gasolina -

Gasoli

na - Alto teor

Alto teor de olefin

de olefinas, isop

as, isoparafina

arafinas e

s e

arom

aromáti

áticos -

cos - Alt

Alta octan

a octanage

agem;

m;





Gás combust

Gás co

mbustível -

ível - Unida

Unidade de trat

de de tratamento D

amento DEA e é

EA e é

queimado na própria refinaria;

queimado na própria refinaria;





GLP -- Uni

GLP

Unidad

dade de

e de tra

tratam

tament

ento DE

o DEA -

A - Uni

Unidad

dade de

e de

tratam

tratamento cá

ento cáustic

ustico -

o - Armazen

Armazenamento

amento em esfe

em esferas;

ras;





Nafta -- Unida

Nafta

Unidade de t

de de tratame

ratamento c

nto cáustic

áustico -

o

-Armazenamento em tanques de nafta ou gasolina;

Armazenamento em tanques de nafta ou gasolina;





Óleo le

Óle

o leve -

ve - Uni

Unidad

dade de H

e de HDT -

DT - Arm

Armaze

azenad

nado com

o como óle

o óleo

o

diesel;

diesel;

5.3. Produtos do craqueamento

53 53



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;

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

55 55



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

5.4.1. 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

57 57 57



Origens no governo militar - Década 70;



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

5.4.1. Breve histórico

59 59

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;



Empresas petroquímicas: Shell, Bayer, Basf, Dow

Chemical, Rhône-Poulenc, Solvay.

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.

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Departamento Nacional de Produção Mineral, 2009.

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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 04E6135/$File/Ind%C3%BAstria_do_Petr%C3%B3leo.pdf>. Acesso em: 15 out. 2011

 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 out. 2011.

 YERGIN, Daniel. O Petróleo - Uma História mundial de conquistas, poder e dinheiro.

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mundo: governo pede cautela. Folha Online, São Paulo, 14 abr. 2008. p. 01. Disponível

63

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Informe Mineral: Desenvolvimento & Economia Mineral. Distrito Federal: Diretoria de Desenvolvimento e Economia Mineral, 2009.

 BBC BRASIL (Org.). O Petróleo no mundo: em imagens. Disponível em:

<http://www.bbc.co.uk/portuguese/especial/1642_petroleo/page5.shtml#>. Acesso em: 15 out. 2011.

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<http://petrobras.com.br/pt/quem-somos/nossa-historia/> Acesso em: 15 out. 2011.

 ROMERO, Fernanda. Petróleo: Guia do Estudante. TN: Petróleo, Rio de Janeiro, n. 61,

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 ENCARNAÇÃO JUNIOR, Genserico. PETRÓLEO E GÁS NATURAL NO ESPÍRITO SANTO.

Economia & Energia, Espírito Santo, n. 17, p.2-2, nov. 1999. Disponível em:

<http://ecen.com/eee17/petrgases.htm#Petr%C3%B3leo%20e%20G%C3%A1s%20Natu ral%20ES>. Acesso em: 16 out. 2011.

 ESPÍRITO SANTO. Governo do Estado do Espírito Santo. (Org.). Energia: Petróleo e Gás

Natural. Disponível em: <http://www.es.gov.br/site/espirito_santo/petroleo_gas.aspx>. Acesso em: 16 out. 2011.

 ESTUDO da Cadeia de Petróleo no Espírito Santo. Espírito Santo: SEBRAE, Petrobrás,

CDV; 2007. Disponível em:

<http://201.2.114.147/bds/BDS.nsf/4A110D29B9C3CDD08325745F00509CEC/$File/Est udo%20da%20cadeia%20do%20petroleo2.pdf>. Acesso em 17 out. 2011.

 ESPÍRITO SANTO. Secretaria de Desenvolvimento. A (Org.). Espírito Santo: : Indicadores

e Oportunidades. Potencialidades Es: Vitória p.7. 13 jan. 2010. Disponível em:

<http://www.sedes.es.gov.br/images/stories/arquivos/revista_potencialidades_ES.pdf> . Acesso em: 17 out. 2011.

Processamento Primário de Petróleo / Noções de Processo de Refino- Prof. Gilvan