Mecanica

O primeiro método utilizado para isso é a destilação fracionada, que se baseia na diferença das faixas das temperaturas de ebulição das frações do petróleo.

Para tal, utiliza-se uma torre de destilação com uma fornalha na parte inferior, onde o combustível é aquecido. A torre possui até 50 pratos ou bandejas, sendo que cada uma apresenta uma temperatura diferente que vai diminuindo à medida que a altura aumenta.

Quando o petróleo é aquecido na fornalha, seus componentes vão passando para o estado gasoso, sendo que os mais pesados (de maior massa molar) não sobem, mas ficam líquidos na parte inferior e são separados. As demais frações no estado gasoso sobem pela torre, e quando uma dessas frações atinge uma bandeja com uma temperatura menor que seu ponto de ebulição, ela liquefaz-se e é coletada nesta altura da torre. As demais frações que ainda permanecem no estado gasoso passam para a próxima bandeja e esse processo vai se repetindo. Desse modo, cada uma das frações liquefaz-se em um dos pratos e são coletadas separadamente.

Algumas frações obtidas nesse processo são mostradas abaixo e incluem a gasolina, o óleo diesel, o querosene, o óleo lubrificante, o piche usado em pavimentação asfáltica, parafinas, como as usadas nas velas, a nafta e o gasóleo.

Esquema de algumas frações do petróleo obtidas pela destilação fracionada, primeira etapa do seu refino*

O próximo processo de refino do petróleo é a destilação a vácuo. A diferença que ocorre dessa destilação para a anterior é somente que as frações obtidas são submetidas a uma pressão inferior à da atmosfera em uma torre de fracionamento. Isso faz com que frações mais pesadas entrem em ebulição em temperaturas mais baixas que o seu ponto de ebulição e, desse modo, evita-se que suas moléculas de cadeias mais longas quebrem-se.

Torre de destilação para refino do petróleo

A terceira etapa é o craqueamento térmico ou craqueamento catalítico do petróleo. Os processos anteriores foram físicos, mas agora se usa um processo químico. Esse termo “craqueamento” vem do inglês to crack, que significa “quebrar”, pois é exatamente isso que é feito: quebram-se moléculas mais longas em moléculas menores. Desse modo, transformando determinadas frações de menor interesse comercial em frações de maior interesse.

Por exemplo, o craqueamento permite transformar uma fração de querosene em uma fração de gasolina:

1 C12H26(?) → 1 C8H18(?) + 2 C2H4(?)

FRAÇÃO DE FRAÇÃO DE ALCENO

QUEROSENE GASOLINA

O craqueamento térmico é feito através de temperaturas e pressões elevadas. Por exemplo, para transformar moléculas de querosene, óleo diesel ou óleo lubrificante em gasolina, são usadas temperaturas entre 450ºC e 700ºC. Já o craqueamento catalítico usa apenas catalisadores, tornando o processo mais econômico e seguro.

O craqueamento é muito importante para aumentar o aproveitamento do petróleo e para obter subprodutos que são usados como matérias-primas na produção de plásticos e borrachas.

A última etapa do refino do petróleo trata-se da reforma catalítica (reforming), em que, como o próprio nome indica, o objetivo é “reformar ou reestruturar” as moléculas, transformando cadeias normais de hidrocarbonetos em cadeias ramificadas, cíclicas e aromáticas.

Veja um exemplo:

Heptano 2-metil-hexano

H3C?CH­2?CH­2?CH­2?CH­2?CH­2?CH­3 → H3C?CH­?CH­2?CH­2?CH­2?CH­3

Outro derivado do petróleo é a parafina, que não está no esquema. O seu ponto de fusão está entre os 58ºC e os 62ºC. Apesar de não reagir facilmente com a maioria dos reagentes químicos, queima rapidamente. Tem características muito puras: possui um brilho característico e odor reduzido, podendo também ser utilizada como fonte de combustível.

É resistente à água e, por consequência, é utilizada na protecção de derivados da indústria alimentícia.

É a matéria-prima essencial na produção de velas, visto que é usada como combustível.

Outros materiais fabricados por este derivado são também os tupperwares, as tintas, as pinturas, os cosméticos, giz de cera, etc.

A nafta é a “fonte principal da gasolina”, pois é útil como combustível e representa aproximadamente 25% do petróleo bruto. É também proveitoso na produção do gás canalizado doméstico.

A gasolina e o gasóleo são combustíveis utilizados para a locomoção de meios de transporte. E, para além disso, a gasolina emprega-se na dissolução (como solvente) de óleos e de gorduras.

O querosene utiliza-se como combustível para reactores (eventualmente misturado com gasolina) nomeadamente para aviões a jacto e para aquecedores domésticos. Outrora usava-se em iluminação nos candeeiros de petróleo.

Os óleos lubrificantes são substâncias utilizadas para reduzir o atrito e aumentar a lubrificação e a vida útil dos componentes móveis das máquinas.

Na base da coluna de fraccionamento, onde a temperatura é mais elevada, fica um resíduo que, entre outras aplicações, serve para fabricar o asfalto para a construção de estradas e outras infra-estruturas.

nstruções

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O petróleo bruto, que é a matéria-prima da gasolina, é retirado principalmente de poços terrestres

oil well image by michael langley from Fotolia.com

Para produzir a gasolina, você precisa do petróleo bruto, de onde ela é derivada. O petróleo bruto vem principalmente de poços perfurados