Fundamentos de refinação

Conheça as principais caraterísticas do processo de refinação e as configurações das refinarias.

O processo de refinação

O petróleo bruto é composto por diversos tipos de hidrocarbonetos. A refinação do petróleo é um processo que tira partido dos diferentes pesos, volatilidades e temperaturas de ebulição dos hidrocarbonetos para os separar, dando origem a produtos intermédios e finais.

Tipicamente, existem quatro grandes estágios de refinação para separar o crude em substâncias utilizáveis:

  • Separação física dos vários tipos de hidrocarbonetos através da destilação;
  • Purificação de produtos intermédios em unidades de pré-tratamento;
  • Processamento químico das frações de menor valor em produtos mais leves;
  • Tratamento e mistura de produtos intermédios por remoção de elementos e compostos indesejáveis para integração em produtos finais.

O processo tem início com o aquecimento do petróleo bruto. Os vapores que então se formam sobem por uma coluna de fracionamento, equipada com compartimentos a diferentes alturas. Os componentes mais voláteis e com baixo ponto de ebulição sobem ao topo dessa coluna. Nas camadas mais baixas, ficam os componentes com ponto de ebulição mais elevado. Esta técnica, de separação física das frações, é também designada de destilação fracionada e é o ponto de partida para o processo de refinação do petróleo.

Cada um dos passos do processo de refinação destina-se a maximizar o valor acrescentado às matérias nele processadas. As refinarias mais simples realizam apenas a destilação do crude. As refinarias mais complexas também realizam as outras três funções.

A configuração das refinarias

A gama e a qualidade de produtos refinados produzidos numa refinaria depende dos tipos de crude utilizados como matéria-prima e das estruturas instaladas na refinaria.

Crudes leves e sweet - Geram quantidades mais elevadas de produtos refinados de maior valor, tais como gasolina, jet fuel e gasóleo.

Crudes mais pesados e mais sour - Produzem maiores quantidades de produtos de menor valor, como os fuelóleos.

A configuração de certas refinarias, em particular na América do Norte, é tipicamente orientada para a produção de produtos destilados leves, como a gasolina, enquanto a configuração das refinarias na maioria das demais regiões, como é o caso da Europa, é tipicamente orientada para a produção de produtos destilados médios, como o gasóleo e o jet fuel.

Existem, por outro lado, refinarias configuradas para a produção de outros produtos especializados, tais como óleos base, naftenos e betumes.

As refinarias podem geralmente ser divididas em duas categorias principais:

  • Refinarias simples de hydroskimming - Executam principalmente o processo de destilação. A refinaria de Matosinhos é uma refinaria de hydroskimming.
  • Refinarias complexas - Desenvolvem duas funções adicionais: conversão das frações de hidrocarbonetos produzidas no processo de destilação do crude noutros produtos e o tratamento de produtos intermédios para se obterem produtos de maior valor. A refinaria de Sines é considerada uma refinaria complexa, dispondo de unidades de cracking catalítico e hydrocracking.

A configuração das refinarias complexas é orientada para a maximização, quer da produção de gasolina (cracking catalítico), quer de produtos destilados médios (hydrocracking). Além disso, estas refinarias utilizam várias capacidades secundárias de processamento para a beneficiação dos resíduos de vácuo.

As refinarias configuradas para possuírem uma grande capacidade de conversão e dessulfuração conseguem obter rendimentos mais elevados nos produtos refinados de maior valor, já que processam crudes mais pesados e mais sour do que as refinarias com capacidade inferior de conversão e dessulfuração.

A complexidade de uma refinaria refere-se, portanto, à respetiva capacidade de processar matéria-prima, como crudes mais pesados e com maior teor de enxofre, em produtos com valor acrescentado.

Tipicamente, quanto maior a complexidade, mais flexível a gama de crudes que a refinaria consegue processar e mais bem posicionada está para tirar partido dos crudes com custos mais baixos, o que resulta num incremento das margens de refinação.

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