Post on 09-Dec-2015
description
1
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
2
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
3
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
4
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)
5
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
6
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)
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.
8
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 Bacia de Santos, em outubro de 2010.
10
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
11
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).
12
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)
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 km2
2.2.1. Onde se formou?
14
Plataforma continental: parte menos profunda
2.2.1. Onde se formou?
15
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%
16
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
17
2.4. O Pré-sal no Brasil
18
2.4. O Pré-sal no Brasil
19
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.
20
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
21
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.
22
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
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.
3.3. O Pré-sal no Espírito Santo
24
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.
24
4. TRATAMENTO
4.1. O Petróleo na essência
2525
26
4.2. A indústria do petróleo
Os segmentos básicos de uma indústria de petróleo são: Localização, produção, transporte, processamento e distribuição dos
hidrocarbonetos.
26
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.
27
28
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.
28
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.
29
30
3) Injeção de Água:
Método mais comumente utilizado no Brasil e no mundo
que consiste em injetar água em alguns poços.
30
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.
31
32
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
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.
33
34
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.
34
3535
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.
37
38
4.3.4. Processos de conservação
Exemplos: Viscorredução; Craqueamento Térmico; Coqueamento Retardado; Craqueamento Catalítico; Hidrocraqueamento; Reforma Catalítica; Isomerização e Alquilação Catalítica.
38
39
4.3.4. Processos de tratamento
Exemplos: Tratamento Cáustico; Tratamento Merox; Tratamento Bender; Tratamento Dea/Mea; Hidrotratamento.
39
40
4.4. Distribuição
Consiste na comercialização dos produtos finais com as distribuidoras;
Campo de Produção Refinaria Terminais de Distribuição
(Poços de Petróleo) (Produtos derivados)
40
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.
42
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.
42
4343
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.
4444
4545
5. CRAQUEAMENTO
Reação de quebra de moléculas
Alto peso molecular+ Baixo valor comercial→Menor peso molecular+ Alto valor comercial;
(Craqueamento – Biodieselbr)
464646
5. CRAQUEAMENTO
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.
47
5. CRAQUEAMENTO
48
Reator - Riser;
Ciclone - Separação das partículas de catalisador dos produtos;
Regenerador -Partículas são reativadas pela queima do coque depositado sobre sua superfície;
4848
5.1. Processo de craqueamento
(Foto: Raimundo Rosa – Bruno Arena Infografia e Ilustração Editorial)
494949
Figura - Petroquímica - Craqueamento (Processo-industrial)
5.1. Processo de craqueamento
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
515151
(Coqueamento – Biodieselbr)
(Figura - Características Gerais do CVP – Petrobras Distribuidora)
5.2. Craqueamento Catalítico
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
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
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
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
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
575757
Origens no governo militar - Década 70;
(Primeiro pólo brasileiro - Pólo de Capuava / SP)
5.4.1. Breve histórico
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
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)
6060
Empresas petroquímicas: Shell, Bayer, Basf, Dow Chemical, Rhône-Poulenc, Solvay.
60
5.4.2. Atualmente
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
04E6135/$File/Ind%C3%BAstria_do_Petr%C3%B3leo.pdf>. Acesso em: 15 out. 2011
62
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.
Paz e Terra. Disponível em: < http://pedromigao.blogspot.com/2011/06/resenha-
literaria-o-petroleo-uma.html>. Acesso em: 15 out. 2011.
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
em: <http://www1.folha.uol.com.br/folha/dinheiro/ult91u392021.shtml>. Acesso em:
15 out. 2011.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
63
SÉRIE DE ESTUDOS DE POLÍTICA E ECONOMIA MINERAL, 1º semestre 2009, Brasília.
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.
PETROBRÁS. Nossa História. Disponível em: <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,
p.20-34, set. 2008. Disponível em: <http://www.tnpetroleo.com.br/revista/guia-do-
estudante>. Acesso em: 16 out. 2011.
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.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
64
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 Júnior. – Disponível em: http://www.tecnicodepetroleo.ufpr.br/apostilas/engenheiro_do_petroleo/processamento_primario.pdf -
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
65
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