Refinarias de petróleo

As refinarias de petróleo são complexos industriais onde o petróleo bruto, uma mistura de hidrocarbonetos sem aplicação direta, é transformado em produtos de alto valor comercial. Por meio de processos físicos e químicos, como a destilação fracionada em torres, o petróleo é separado em diversas frações de acordo com os pontos de ebulição. Esse refino dá origem a itens essenciais do cotidiano, como gasolina, diesel e gás de cozinha.

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Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre as refinarias de petróleo
• 2 - O que é refinaria de petróleo?
• 3 - Como funciona uma refinaria de petróleo?
• 4 - Principais processos em uma refinaria de petróleo
  • Processos de separação
  • Processos de conversão
  • Processos de tratamento
  • Processos auxiliares
• 5 - Refinaria de petróleo no Brasil

Resumo sobre as refinarias de petróleo

• Refinarias de petróleo são unidades industriais que recebem o petróleo bruto (ou cru) para processamento em produtos úteis.
• Uma refinaria de petróleo faz a destilação do petróleo para obtenção de suas frações básicas, as quais sofrem demais processos de tratamento e conversão para obtenção de produtos de maior valor agregado.
• Nas refinarias são produzidos, além de combustíveis, insumos petroquímicos e lubrificantes.
• O Brasil conta com o maior número de refinarias da América Latina, com a Petrobras sendo a principal empresa do ramo.

O que é refinaria de petróleo?

Refinarias de petróleo são instalações industriais que recebem o petróleo bruto (ou cru), extraído dos poços, para seu processamento em produtos úteis. O petróleo bruto, ainda não processado, é composto por uma mistura complexa de hidrocarbonetos, com propriedades físico-químicas distintas e sem muitas utilidades.

São nessas instalações industriais que o petróleo passa por processos físicos e químicos de limpeza e refino, dando origem aos diversos produtos derivados, os quais possuem valor comercial, como gasolina, diesel, querosene de aviação, gás de cozinha, lubrificantes, entre outros produtos.

Como funciona uma refinaria de petróleo?

A função básica de uma refinaria é decompor o petróleo em diferentes subprodutos. Nesse ponto, ela apresenta dois objetivos básicos: produzir combustíveis e matérias-primas petroquímicas, além de produzir lubrificantes básicos e parafinas.

Basicamente, no funcionamento de uma refinaria, percebemos a chegada do petróleo cru por meio de oleodutos. O petróleo passa por processos de separação, como a destilação, em que as frações do petróleo são separadas por meio de seu aquecimento até evaporação, com consequente liquefação por meio de resfriamento em níveis distintos, dentro da torre de destilação.

Depois, frações mais pesadas podem ser convertidas em moléculas menores, as quais possuem maior valor de mercado, aumentando o aproveitamento do petróleo. Por fim, as frações recebem o devido tratamento, para a remoção de impurezas e adequação de qualidade de acordo com as exigências do mercado.

Devemos deixar claro que a complexidade do petróleo é também um grande desafio, afinal não existem petróleos idênticos. São essas diferenças que irão influenciar na otimização do processo de refino em busca de uma transformação mais conveniente e garantindo produtos de maior qualidade e maior valor agregado. O desafio está em obter isso com o menor custo operacional possível. Por isso, as técnicas de refino adotadas são influenciadas pelas características dos petróleos extraídos. É óbvio, portanto, que nem todos os derivados podem ser produzidos a partir de qualquer petróleo e, além do mais, não há uma técnica de refino que possa se adaptar a qualquer tipo de petróleo.

Portanto, o funcionamento de uma refinaria irá variar de uma refinaria para outra, não só pelas características elencadas anteriormente, mas também pela demanda de mercado da região em que a refinaria está inserida. As tecnologias de refino estão em constante evolução, podendo surgir, com o tempo, processos com alta performance, eficiência e rentabilidade, ao passo que outros vão se tornando mais obsoletos com a elevação dos seus custos operacionais e menor eficiência.

Assim, é possível dizer que existem dois tipos de refinaria:

1. Refinaria orientada para produção de combustíveis e aromáticos: são refinarias flexíveis, com capacidade para produzir produtos petroquímicos, benzeno, tolueno e xileno, além de gasolina de alta octanagem.
2. Refinaria orientada para produção de lubrificantes e parafinas: são refinarias que trabalham com uma faixa estreita de tipos de petróleo, buscando produzir lubrificantes de qualidade. Os lubrificantes possuem um valor bem maior se comparado aos combustíveis, contudo possuem um mercado infinitamente menor.

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Principais processos em uma refinaria de petróleo

De forma simplória, podemos citar quatro processos de funcionamento de uma refinaria: separação, conversão, tratamento e auxiliares.

1. Processos de separação

De natureza física, objetivam processar o petróleo em suas frações básicas, ou até mesmo separar uma fração já produzida anteriormente de um grupo específico de compostos. Dentro dos processos de separação, podemos destacar a destilação, que consiste na separação dos componentes de uma mistura líquida homogênea, baseando-se nas diferenças de temperaturas de ebulição dos componentes. Para se ter noção da sua importância, as primeiras refinarias eram, basicamente, destilarias, já que pouco se conhecia acerca das demais propriedades do petróleo. Até os dias atuais, é a única etapa do refino que está sempre presente, independentemente do esquema da refinaria.

Para a destilação, o petróleo cru é totalmente vaporizado e jogado dentro de uma torre de destilação. Lá, dada a diferença de temperatura estabelecida entre o topo e a base da torre, os componentes vão se liquefazendo em níveis diferentes. Assim, em cada nível, existe um recipiente para fazer a coleta de um determinado subproduto do petróleo, cada qual com sua característica específica.

2. Processos de conversão

De natureza química, objetivam transformar uma fração em outra, seja por meio de reações de quebra, seja por reestruturação molecular, trazendo mais qualidade e valor para esta.

Dentre os processos de conversão, podemos citar o craqueamento, o qual pode ser térmico ou catalítico. De toda forma, a ideia do craqueamento, como o nome deixa em evidência, é quebrar moléculas grandes de baixo valor comercial, como resíduos e gasóleos, em moléculas menores de maior valor comercial, como as que formarão a gasolina, a nafta, o diesel e o GLP, por exemplo. No caso do craqueamento térmico, essa quebra é feita por meio de elevação da temperatura e da pressão. Já no craqueamento catalítico, além das condições severas, utiliza-se um catalisador, com a vantagem de se utilizar a combustão do coque produzido para regenerar o catalisador e produzir gás de combustão, de alto conteúdo energético. Contudo, apesar da maior rentabilidade, o craqueamento catalítico exige um alto investimento para sua implementação.

Outro processo de conversão de grande aplicação é a reforma (ou reformação) catalítica (catalisador de platina em suporte de alumina), que busca transformar uma carga naftênica rica em hidrocarbonetos parafínicos (saturados), de baixa octanagem, em uma carga naftênica rica em hidrocarbonetos de alta octanagem (ramificados), por meio de processos de isomerização, ou seja, a conversão estrutural da molécula sem alteração de sua fórmula molecular. Também se objetiva a produção de aromáticos leves, como benzeno, tolueno e xileno, que gera, como subproduto, o gás hidrogênio, H₂, por conta das reações de desidrogenação para formação desses compostos. O gás hidrogênio é aplicado em processos de hidrocraqueamento (craqueamento que usa altas cargas deste gás).

3. Processos de tratamento

Objetivam a eliminação de impurezas, as quais podem comprometer a qualidade final das frações, trazendo maior estabilidade química ao produto final. Entre as impurezas, podemos citar os compostos de enxofre e nitrogênio, que podem conferir propriedades indesejáveis ao produto final, como corrosividade, acidez, odor desagradável, alteração de cor, formação de subprodutos poluentes, entre outros.

4. Processos auxiliares

Objetivam fornecer insumos à operação dos processos anteriores, ou tratar rejeitos desses mesmos processos. Assim, nesses processos, embora não sejam unidades de refino de petróleo, tem-se o objetivo de, por exemplo, produzir gás H₂, recuperar enxofre a partir do H₂S, além de processos paralelos que busquem trazer mais eficiência para a unidade de refino, como a produção de vapor, água, energia elétrica, ar comprimido e tratamento de efluentes.

Refinaria de petróleo no Brasil

O Brasil conta com o maior parque de refino da América Latina, e o 8º maior do mundo, com uma capacidade de processar cerca de 2,4 milhões de barris de petróleo por dia.

A Petrobras, empresa estatal de capital misto, possui o maior número de refinarias no Brasil, que são 11:

• Refinaria Abreu e Lima (Rnest) – Ipojuca, Pernambuco;
• Complexo de Energias Boaventura – Itaboraí, Rio de Janeiro;
• Refinaria de Capuava (Recap) – Mauá, São Paulo;
• Refinaria Duque de Caxias (Reduc) – Duque de Caxias, Rio de Janeiro;
• Refinaria Alberto Pasqualini (Refap) – Canoas, Rio Grande do Sul;
• Refinaria Gabriel Passos (Regap) – Betim, Minas Gerais;
• Refinaria Presidente Getúlio Vargas (Repar) – Araucária, Paraná;
• Refinaria Presidente Bernardes (RPBC) – Cubatão, São Paulo;
• Refinaria de Paulínia (Replan) – Paulínia, São Paulo;
• Refinaria Henrique Lage (Revap) – São José dos Campos, São Paulo;
• Refinaria Lubrificantes e Derivados do Nordeste (Lubnor) – Fortaleza, Ceará.

Já outras refinarias existentes, são administradas por empresas de capital privado:

• Refinaria de Petróleo Riograndense (RPR), controlada pela Petrobras, Braskem e Ultrapar – Rio Grande, Rio Grande do Sul;
• Refinaria Isaac Sabbá/Refinaria de Manaus (Reman), controlada pela Atem – Manaus, Amazonas;
• Refinaria de Mataripe, controla pela Acelen – São Francisco do Conde, Bahia;
• Refinaria de Manguinhos, controlada pela Refit – Rio de Janeiro, RJ;
• Refinaria Potiguar Clara Camarão (RPCC), controlada pela Brava Energia – Guamaré, Rio Grande do Norte;
• Univen Petróleo – Itupeva, São Paulo;
• Unidade de Industrialização do Xisto, controlada pela Paraná Xisto – São Mateus do Sul, Paraná;
• Refinaria Brasil Refino – Simões Filho, Bahia;
• DAX Oil – Camaçari, Bahia;
• Energy SSOil S/A – Coroados, São Paulo.

Fontes

ALÉM DA SUPERFÍCIE. Como funciona uma refinaria de petróleo? Além da Superfície, 2021. Disponível em: https://alemdasuperficie.org/setor/petroleo/como-funciona-uma-refinaria-de-petroleo/.

ALÉM DA SUPERFÍCIE. Conheça o parque de refino do Brasil. Além da Superfície, 2021. Disponível em: https://alemdasuperficie.org/setor/conheca-o-parque-de-refino-do-brasil/.

MARTINELLI, L. Refinarias privadas sob pressão: a guerra invisível do petróleo brasileiro. InvestNews, 2023. Disponível em: https://investnews.com.br/negocios/refinarias-privadas-sob-pressao-a-guerra-invisivel-do-petroleo-brasileiro/.

PETROBRAS. Refino: conheça como transformamos petróleo em energia. Rio de Janeiro, [202-?]. Disponível em: https://petrobras.com.br/quem-somos/refino.

Refinaria de petróleo: entenda sua importância agora. Click Petróleo e Gás, 2023. Disponível em: https://clickpetroleoegas.com.br/refinaria-petroleo-entenda-sua-importancia-agora/.

SANTOS, M. J. Refino do Petróleo. Lorena: USP/EEL, [20--?]. 1 arquivo PDF. Disponível em: https://sistemas.eel.usp.br/docentes/arquivos/1285870/313/Refino%20do%20Petroleo.pdf.