Destilação de petróleo bruto

Para um processo húmido e perigoso com um requisito de caudal elevado, como a destilação de petróleo bruto, as bombas de vácuo de anel líquido DOLPHIN da Busch são a escolha ideal. Os especialistas da Busch terão todo o prazer em o ajudar a encontrar as bombas de vácuo mais adequadas ao seu processo.

O petróleo em bruto é separado por destilação fracionada. Este processo trata de separar a mistura de óleo nos seus vários componentes, usando os seus diferentes pontos de ebulição.

Isto é feito primeiro sob pressão atmosférica. Nestas condições, esta forma de destilação é conhecida como destilação atmosférica. No entanto, após a destilação atmosférica, existe uma mistura de compostos restantes, chamados resíduos atmosféricos, que também têm de ser decompostos.

Para isso, o passo seguinte é a destilação a vácuo. O processo de destilação fracionada é repetido, desta vez sob vácuo. Uma vez que o resíduo da destilação atmosférica tem um ponto de ebulição muito alto à pressão atmosférica, colocá-lo sob vácuo significa que pode ser decomposto a uma temperatura mais baixa. Isto evita a degradação dos compostos, também conhecida como craqueamento (cracking).

O petróleo bruto na sua forma bruta, tal como é extraído de depósitos subterrâneos, pode ser usado como combustível, mas é muito mais útil e valioso quando é decomposto nas suas frações. A destilação de petróleo bruto é este passo importante.

A destilação separa os diferentes compostos, permitindo que sejam utilizados individualmente. Estes podem ser combustíveis, como querosene, gasóleo e petróleo, ou matérias-primas para outros processos químicos, como a nafta.

Para aumentar a sua eficiência e evitar subprodutos indesejados, a destilação ocorre em dois passos: primeiro sob pressão atmosférica, depois sob vácuo.

O petróleo bruto é uma mistura de vários hidrocarbonetos diferentes, todos com pontos de ebulição diferentes. Por isso, temos de falar de um intervalo de ebulição e não de um ponto de ebulição específico.

O intervalo é contado a partir do ponto de ebulição mais baixo, quando é obtida a primeira gota de produto, e o ponto de ebulição final, quando os compostos com os pontos de ebulição mais elevados evaporam. Isto pode significar um intervalo entre 20 °C e 500 °C.

À pressão atmosférica, o primeiro a evaporar é o gás de petróleo liquefeito aos 25 °C. O último, a mais de 350 °C, é o betume. Este é normalmente extraído com outros resíduos atmosféricos, que têm pontos de ebulição ainda mais elevados e requerem destilação a vácuo para separar.

Todos os outros combustíveis e óleos lubrificantes comuns têm pontos de ebulição que se situam entre estes dois extremos.

Como o nome sugere, a destilação a vácuo é a destilação que ocorre abaixo da pressão atmosférica, sob vácuo. Isto permite que os óleos mais pesados com um ponto de ebulição elevado evaporem a temperaturas mais baixas, garantindo que os óleos mais leves não se degradam ou formam fissuras.

O petróleo bruto é predominantemente uma mistura de diferentes hidrocarbonetos – produtos químicos compostos por moléculas de hidrogénio e carbono.

Geralmente, isto representa cerca de 98 % do peso total do petróleo bruto. Os restantes 2 % incluem outros elementos, como nitrogénio, oxigénio, enxofre e vários metais.

Para separar estes hidrocarbonetos e extrair óleos úteis, o petróleo bruto é submetido a uma destilação fraccionada, sendo que parte deste processo ocorre sob vácuo.

No final do processo de refinação de petróleo, restam muitos óleos de aquecimento pesados. Embora estes possam ser utilizados, não são necessariamente o produto mais rentável. Por isso, a indústria petrolífera utiliza um processo conhecido como craqueamento (cracking).

Os óleos mais pesados têm cadeias longas de moléculas de hidrocarbonetos: o craqueamento faz com que se quebrem em cadeias mais curtas. Isto cria frações mais leves: os hidrocarbonetos mais rentáveis, como o combustível para aviões ou combustível para automóveis, como gasóleo ou gasolina.

O craqueamento também pode ocorrer como efeito secundário na torre de destilação. Se a temperatura for demasiado alta, os hidrocarbonetos com os pontos de ebulição mais baixos começam a decompor-se. No entanto, ao contrário do processo de refinação, este é descontrolado e pode não produzir os hidrocarbonetos que são realmente desejados ou úteis. Para evitar isto, é utilizada a destilação a vácuo. Ela reduz os pontos de ebulição das frações, o que significa que podem separar-se a temperaturas mais baixas.

Para reduzir o ponto de ebulição da mistura de crude residual, esta é colocada sob vácuo. A pressão encontra-se no intervalo de vácuo grosso, entre 10 e 50 hPa (mbar). Como resultado, a temperatura na torre de destilação só precisa de atingir um máximo de cerca de 370 °C.

O petróleo bruto é utilizado principalmente como matéria-prima, a partir da qual podem ser extraídos vários tipos de combustível, como óleos de aquecimento, gasolina e combustível para aviação.

No entanto, o petróleo bruto também é a matéria-prima por trás de muitos produtos que encontramos diariamente à nossa volta. Desde armações de janelas ao embalamento de alimentos, smartphones ou canetas esferográficas, o petróleo bruto é o ingrediente base de todos os plásticos.

No entanto, para criar óleos utilizáveis a partir desta matéria-prima, o petróleo bruto tem de ser separado através de destilação, a qual ocorre parcialmente sob vácuo.

A temperatura da destilação de petróleo bruto está diretamente relacionada com os pontos de ebulição das diferentes frações. Estes pontos de ebulição situam-se entre os 25 °C e os 500 °C.

No entanto, os hidrocarbonetos podem degradar-se ou quebrar a temperaturas superiores a 370 °C. Como resultado, o petróleo cru nunca é aquecido acima desta temperatura. Por conseguinte, a destilação fracionada à pressão atmosférica é realizada a temperaturas de cerca de 350 °C.

Para separar os últimos compostos com os pontos de ebulição mais elevados, a mistura residual é destilada sob vácuo. Isto reduz os pontos de ebulição para menos de 370 °C, protegendo as frações contra a degradação.

O nome petróleo tem dois significados. Pode referir-se ao crude não refinado e não processado, bem como aos produtos petrolíferos que podem ser transformados durante a refinação. O nome é frequentemente utilizado de forma intercambiável para significar ambos.