Petróleo e hidrocarbonetos

Petróleo

O petróleo é conhecido desde as épocas remotas, tendo sido utilizado pelos nossos ancestrais para fins diversos. Era conhecido por variados nomes, dentre eles, betume. O betume era largamente utilizado nas antiguidades, como na fabricação de cisternas, esquifes e esgotos, e também usado na iluminação noturna das cidades egípcias. As tochas das residências e das ruas eram constituídas de feixes de palha embebidos de petróleo. Na cremação, os corpos eram untados de betume, para facilitar o trabalho das chamas.

Para os fenícios, o betume era indispensável na feitura das maravilhosas embarcações. No Egito, o petróleo ajudou na construção de pirâmides. Assim vemos que o petróleo foi amplamente usado para muitos fins na antiguidade. 

Atualmente, o petróleo é um dos recursos naturais dos quais a nossa sociedade é bastante dependente. Isso é fácil de entender conhecendo a grande variedade dos materiais que são fabricados utilizando-o como matéria prima.

Vamos agora, entender um pouco de como se formou o petróleo:

O petróleo e os hidrocarbonetos

Tudo começou há milhões de anos quando restos de animais e vegetais se depositaram no fundos dos mares, próximos à terra firme. Esses restos foram, com o tempo, cobertos por sedimentos como areia e pó de calcário, que mais tarde se transformaram em rochas sedimentares, como arenito e calcário. Abaixo da superfície, sob o efeito da alta pressão e alta temperatura, os restos orgânicos dos animais e vegetais sofreram ao longo de milhões de anos, transformações químicas bastante complexas, formando o que hoje chamamos de petróleo, líquido viscoso e de coloração escura. A palavra petróleo vem do latim petra, “pedra e oleum, “óleo”.

É encontrado em poros existentes em rochas do subsolo, em terra firme, ou sob o mar. Vem geralmente acompanhado de água salgada, e mais ainda, de gás natural, que é uma mistura gasosa que contém principalmente metano, CH4.

Para encontrar o petróleo, os geólogos seguem algumas evidências, umas delas é o tipo de solo, pois, o petróleo forma-se em terrenos sedimentares.

As maiores jazidas são encontradas, normalmente, em locais onde, no passado, ocorreram dobramentos do subsolo. Por isso, o relevo da região é uma pista importante na procura deste. O relevo da região é examinado por meio de fotografias aéreas ou por satélite.

Quando um local apresenta resultados positivos, é feita uma sondagem das camadas do subsolo, o poço é perfurado há procura de obter petróleo.

O petróleo é constituído fundamentalmente por compostos chamados de hidrocarbonetos, que contém apenas carbono e hidrogênio.

Alguns exemplos são:

 

A maioria dos combustíveis de uso diário consiste em misturas de hidrocarbonetos derivados do petróleo: gasolina, querosene, óleo diesel e gás de cozinha. A queima desses combustíveis representa, no momento, uma das maiores fontes de energia para a humanidade. É uma fonte não-renovável de energia.

Além dos hidrocarbonetos, há no petróleo, em pequenas quantidades, substâncias contendo nitrogênio, oxigênio e enxofre. O enxofre é a pior impureza do petróleo, por isso, deve ser retirado dos combustíveis, causa mau cheiro aos produtos da queima, atrapalha o 

funcionamento do motos e faz com que o combustível fiquei corrosivo. É também um dos responsáveis pelo fenômeno da chuva ácida.

Destilação fracionada do petróleo

O petróleo bruto, para ser utilizado tanto em fonte de combustíveis, como em substâncias de interesse da sociedade, deve passar por uma separação de seus componentes. Essa separação pode ser bastante geral e fornecer as frações do petróleo, que são misturas de substâncias nele presentes e que tem pontos de ebulição relativamente próximos. Entre as frações mais conhecidas estão o gás de cozinha, a gasolina, o querosene e o óleo diesel.

O processamento do petróleo pretendendo obter suas frações , é realizado em uma refinaria de petróleo.

Para obter as frações do petróleo, o processo de separação empregado é a destilação fracionada, executada com o auxílio de uma torre de fracionamento ou coluna de destilação fracionada, um tubo vertical de aço inoxidável cheio de obstáculos em seu interior.

O petróleo aquecido é introduzido próximo a base da coluna. As moléculas menores (hidrocarbonetos com baixo ponto de ebulição) conseguem contornar esse obstáculos e chegar ao topo da coluna. Moléculas maiores( hidrocarbonetos com o ponto de ebulição mais alto) não conseguem chegar ao topo, acumulando-se nos diversos níveis da coluna.

Esquema de uma torre de fracionamento

Obtendo mais gasolina

Para atender ao grande consumo de gasolina, as refinarias processam muito petróleo, e, em consequência, sobra óleo. E muito foi pensando, se não haveria algum meio de transformar esse excesso de óleo em mais gasolina.

E logo acharam uma uma solução para isso, bastando quebrar, por exemplo, uma molécula de óleo com 16 átomos de carbono em duas moléculas com 8, que correspondem a gasolina.

Essa quebra, feita sob o aquecimento e utilizando um catalisador apropriado, é chamada de pirólise ou craqueamento catalítico.

Indústria petroquímica

Após uma separação mais geral, cada umas das frações pode sofrer processos