Yoggi da Química: junho 2013

quinta-feira, 13 de junho de 2013

Introdução

História

Petróleo ( do latim petrus = pedra e oleum = óleo) é um líquido oleoso retirado de rochas subterrâneas. É uma combinação complexa de hidrocarbonetos ( átomos de carbono e hidrogênio) e composto não hidrocarbônicos tais como, nitrogênio, oxigênio e enxofre. Possui uma densidade menor do que da água, a coloração varia entre preto e laranja-amarelo, é um fonte de energia não renovável ( fóssil) e matéria-prima nas indústrias petrolíferas e petroquímicas. Em função da sua coloração e valor econômico é conhecido como “Ouro Negro”.

Há registros de que o petróleo é utilizado pelo homem desde a antiguidade ( aproximadamente 4 mil anos A.C). Foi utilizado na torre de Babel, Arca de Noé, pelos egípcios na pavimentação de estradas, pelos fenícios, chineses na perfuração com bambu, entre outros. Na década de 1850, descobriu-se que o petróleo podia ser extraído do carvão e do xisto betuminoso e a primeira perfuração ocorreu em 1859, na Pensilvânia. O poço revelou-se produtor e a data passou a ser considerada a do nascimento da moderna indústria petrolífera.

No Brasil, o primeiro poço foi perfurado na década de 1930, no Recôncavo Baiano. Em 1938, a discussão sobre o uso e a exploração dos recursos do subsolo brasileiro viabilizou a criação do CNP - Conselho Nacional do Petróleo. Na década de 1950, foi oficializada a criação da empresa estatal “Petróleo Brasileiro S.A.” ( Petrobrás), monopólio na atividade petrolífera.

No ano de 1968, a empresa passou a desenvolver um projeto de extração iniciando a exploração de petróleo em águas profundas.

Com o passar do tempo, o Brasil se tornou uma das únicas nações a dominar a tecnologia de exploração petrolífera em águas profundas e ultraprofundas. No ano de 2007, o governo brasileiro anunciou a descoberta de um novo campo de exploração petrolífera na chamada camada pré-sal.

Após a utilização deste na vida urbana ( iluminação e transporte), foi incorporado na área industrial ( combustível para as máquinas) e outras infinitas utilizações, e por isso, é muito importante no nosso cotidiano.

Extração do petróleo

O petróleo é encontrado em bolsões profundos em terra firme e abaixo do fundo do mar. Para realizar a sua exploração são necessários basicamente três passos importantes:

1° Prospecção: é a localização de bacias sedimentares por meio de análise detalhada do solo e do subsolo.

O geólogo que determina a probabilidade de haver rochas-reservatório com petróleo aprisionado por meio de equipamentos ou ate mesmo imagens de satélite, são utilizados aparelhos como:

Gravímetro: detecta sutis variações na gravidade que indicam o fluxo subterrâneo do petróleo;

Magnetômetros: mede minúsculas mudanças no campo magnético, também causadas pelo fluxo do petróleo;

Sniffers (farejadores): narizes eletrônicos que detectam a presença de hidrocarbonetos (constituintes do petróleo);

Sismólogos: esses aparelhos criam ondas de choque que passam pelas rochas e depois são refletidas para a superfície. Essas ondas podem ser criadas por canhões de ar comprimido, que disparam pulsos de ar na água e, por meio de hidrofones, captam as ondas refletidas. Também é possível utilizar detonações com cargas explosivas no solo ou caminhões impactadores que golpeiam chapas pesadas dispostas no solo.

2° Perfuração: uma vez descoberta jazidas de petróleo, realiza-se a marcação com coordenadas GPS e boias marcadoras sobre a água do mar. Se for na terra, realiza-se a perfuração do solo de um primeiro poço. Existindo petróleo, outros poços são perfurados e é analisado se a extração é viável economicamente.

Essa perfuração, que pode atingir profundidades de 800 a 6.000 metros, e é feita em terra por meio de sondas de perfuração e no mar com plataformas marítimas. As torres de perfuração podem ter uma broca simples com diamantes industriais; ou um trio de brocas interligadas com dentes de aço.

3° Extração: O sistema de extração do petróleo varia de acordo com a quantidade de gás acumulado na jazida. Se a quantidade de gás for grande o suficiente, sua pressão pode expulsar por si mesma o óleo, bastando uma tubulação que comunique o poço com o exterior. Se a pressão for fraca ou nula, será preciso ajuda de bombas de extração. No mar, essa extração é mais difícil, sendo feita com a utilização de equipamentos especiais de perfuração e extração por meio de bombas em plataformas e navios-sonda.

Referências bibliográficas

http://cepa.if.usp.br/energia/energia1999/Grupo1A/origem.html
http://www.colegioweb.com.br/trabalhos-escolares/geografia/petroleo/a-origem-do-petroleo.html
http://www.vestibulandoweb.com.br/quimica/teoria/origem-petroleo.asp
http://www.brasilescola.com/quimica/exploracao-extracao-petroleo.htm

Refino

Os produtos derivados do petróleo são decorrentes do processo de refino, que engloba operações físicas e químicas, pelo qual o óleo bruto passa. Primeiramente, é necessário conhecer a estrutura física do petróleo constituída por diversos hidrocarbonetos moléculas composta por átomos de carbono e hidrogênio assim como a sua formação geológica para, em seguida, fracionar esses compostos através da utilização da destilação atmosférica, refinamento propriamente dito, ou ainda outros processos.

O Brasil possui 14 refinarias, sendo que estas podem processar, juntas, cerca de 1,7 milhão de barris de petróleo por dia.

Processo de refinamento e obtenção de produtos

O petróleo, na maioria das vezes, é transportado para as refinarias por meio de oleodutos, onde é guardado em tanques de armazenamento. O refino inicia-se com a transferência do petróleo para caldeiras, nas quais serão aquecido à 370 ºC e transformado, parcialmente em vapor. O que sai destas é uma mistura de gás com o restante do petróleo ainda na forma líquida. Esse composto entra na torre de destilação, onde a parte mais densa desce para o fundo da torre e a mais leve evapora, mesmo no intervalo da "queda". Na base da torre há outro aquecedor, cuja temperatura é ainda maior, e consequentemente, parte do líquido se evapora, o resíduo que resta é utilizado como asfalto. Ao longo da torre, há diversas divisões com espécies de pratos, como grades perfuradas. Conforme parte do vapor do petróleo esfria, se condensa e volta ao estado líquido e é represado nestes "pratos". As moléculas gasosas, que sobem e passam pelos furos dos pratos, serão condensadas ao entrarem em contato com partes do petróleo já em estado líquido. Como cada prato retêm apenas uma pequena parcela do líquido formado, o excedente transborda e escorre para um recipiente, denominado panela, sendo posteriormente bombeado através de dutos para fora da torre. O vapor de cada subproduto como a gasolina e o diesel se transforma em líquido em temperaturas distintas de acordo com a estratificação da torre, preenchendo panelas específicas para cada subproduto. Este após sair das torres passa por reações químicas, em tanques, cuja finalidade é quebrar e recombinar suas moléculas para purificá-los. Em seguida são armazenados em outros tanques, para então serem transferidos às indústrias petroquímicas ou às distribuidoras de combustível.

Para se conseguir um melhor aproveitamento do petróleo, os produtos nobres são, preferencialmente, criados a partir do material pesado. A extração dos compostos mais leves pode continuar devido a um processo chamado craqueamento catalítico, que consiste na quebra das moléculas através da utilização de um catalisador, cuja a função é a acelerar essa quebra. Após esse procedimento, as moléculas mais pesadas que ainda compõe o petróleo são submetidas à técnica de hidrocraqueamento catalítico, é semelhante ao craqueamento, contudo à uma alta temperatura que permite a agregação dos hidrogênios, tornado as moléculas mais leves. Segundo lista do engenheiro Rafael Schechtman, diretor do Centro Brasileiro de Infraestrutura (CBIE), após o GLP, extraído a menos de 40°C, os produtos a serem obtidos a partir da destilação atmosférica do petróleo são a nafta, destilado na faixa entre 60°C e 100°C; a gasolina, entre 40°C e 200°C; o querosene, obtido entre 175°C e 320°C; o óleo diesel, entre 250°C e 350°C; o óleo lubrificante, de 300°C a 370°C; o óleo combustível, de 370°C a 600°C; e, por último, os resíduos asfálticos, conseguidos a partir de 600°C.

Referências bibliográficas

http://redeglobo.globo.com/globociencia/noticia/2012/05/entenda-o-processo-de-refino-do-petroleo-e-conheca-seus-derivados.html
http://mundoestranho.abril.com.br/materia/como-funciona-uma-refinaria-de-petroleo
http://www.nupeg.ufrn.br/downloads/deq0370/Curso_de_Refino_de_Petroleo_e_Petroquimica.pdf

Petróleo: Matéria prima e utilidades

A matéria-prima é o material em estado natural e bruto utilizado para o processo de fabricação de bens industriais

O petróleo é um produto de grande importância mundial, principalmente em nossa atualidade, pois atua como matéria-prima para mais de seis mil produtos. É difícil determinar alguma coisa que não dependa direta ou indiretamente do petróleo.

Combustível

O petróleo, além de ser atualmente a principal fonte de energia, serve também como base para fabricação dos mais variados produtos como: óleo diesel, gasolina, polímeros plásticos, parafina, querosene, óleos combustíveis, óleos lubrificantes, óleo diesel, combustível de aviação e até mesmo medicamentos. Também está presente em fertilizantes, plásticos, tintas, borracha, entre outros.

Outros produtos obtidos a partir do petróleo são os petroquímicos. Eles substituem uma grande quantidade de matérias-primas, como madeira, vidro, algodão, metais, celulose e até mesmo as de origem animal, como lã, couro e marfim.

Referências Bibliográficas

Acidentes

Na década de 1970, técnicos da Petrobras procuravam reservas de petróleo na bacia do Rio Jandiatuba, região do Alto Amazonas, onde viviam grupos indígenas ainda não contatados. Houve confrontos com os índios que, empunhando arco e flecha, saíram em defesa de sua terra. Os funcionários da Petrobras, por sua vez, responderam jogando dinamite, usada originalmente para fazer pesquisas. Esse é o exemplo de um dos impactos, talvez dos menos conhecidos, que a exploração do petróleo pode provocar.

Os mais frequentes e evidentes são os vazamentos de óleo. No Brasil, o último derramamento de grandes proporções ocorreu em 2000, no Rio de Janeiro, quando foram lançados 1,3 milhões de litros de óleo cru nas águas da Baia de Guanabara. Riscos são inerentes a todas as atividades relacionadas ao petróleo, do poço ao posto.

Em 1968, a Petrobras começou a exploração de petróleo em águas marinhas. Hoje, essa modalidade representa 84% da produção nacional. Engana-se, porém, quem acredita que os derramamentos são a única fonte de riscos e impactos negativos advindos da exploração e produção de petróleo no mar. Após 45 dias, um poço perfurado já representa uma fase de impactos agudos sobre a fauna e flora. São descartados fluidos de perfuração, cascalhos saturados de diferentes substâncias e compostos tóxicos, incluindo metais pesados como mercúrio, cádmio, zinco e cobre. Na fase do refino, existe o problema do descarte de efluentes líquidos, a emissão de gases e vapores tóxicos para a atmosfera, além dos resíduos sólidos, normalmente armazenados em aterros industriais. Já os impactos produzidos pelo derramamento de óleo na água são mais visíveis. Especialistas em poluição enfatizam que os acidentes deixam marcas por vinte anos ou mais e que a recuperação é sempre muito longa e difícil, mesmo com ajuda humana. O contato com o petróleo cru causa efeitos gravíssimos principalmente em plantas e animais. O óleo recobre as penas e o pelo dos animais, sufoca os peixes, mata o plâncton e os pequenos crustáceos, algas e plantas na orla marítima. Nos mangues, o petróleo mata as plantas ao recobrir suas raízes, impedindo sua nutrição. Além disso, a baixa velocidade das águas e o emaranhado vegetal nesses locais dificulta a limpeza. O petróleo, embora seja um produto natural, originário da transformação de materiais orgânicos, existe apenas em grandes profundidades, entrando muito pouco em contato com o ambiente terrestre, fluvial ou marítimo. É insolúvel em água e tem uma mistura corrosiva venenosa com efeitos difíceis de combater.

A região da costa do Alasca, por exemplo, continua a apresentar até hoje problemas resultantes dos resíduos do óleo derramado pelo petroleiro Exxon Valdez, mesmo após 15 anos do acidente. Em 1989, o navio liberou 42 milhões de litros de óleo no mar contaminando uma extensão de 1900 quilômetros.

Os 5 maiores acidentes petrolíferos da história

Guerra do Golfo, Kuwait, Golfo Pérsico (janeiro/1991), 1 milhão e 360 mil toneladas.

Ixtoc I, Campeche, Golfo do México (junho/1979), 454 mil toneladas.

Poço de petróleo Fergana Valley, Uzbequistão (março/1992), 285 mil toneladas.

Atlantic Empress, Tobago, Caribe (julho/1979), 287 mil toneladas.

Nowruz, Irã, Golfo Pérsico (fevereiro/1983), 260 mil toneladas.

Concluindo !

O petróleo é uma substância homogênea originada, provavelmente, do restante de matéria proveniente da vida aquática em decomposição no fundo do mar coberto por camadas de sedimentos. Considerando esse é uma fonte esgotável e não se recupera em uma escala de tempo que não acompanha a demanda que se utiliza dele, foi necessário desenvolver técnicas para explorá-lo em camadas subterrâneas, obstáculo que não se enfrentava na antiguidade quando as civilizações aproveitavam o petróleo que aflorava sobre à superfície. Ao longo do tempo também criado um método para obter maior beneficiamento deste produto para obtenção de subprodutos, desde energia até do setor alimentício, com o refino do petróleo. O processo de obtenção, porém, pode acarretar acidentes que, normalmente, são de grande magnitude, envolvendo prejuízos quanto a danos econômicos, à saúde da população e ao meio ambiente devido aos seus compostos químicos.

Diario de Bordo e Autoavaliação

Como o trabalho anterior, para o aprofundamento sobre o tema, petróleo, foram divididos subtemas entre as integrantes, e assim, revisado por todas. Mediante esta situação, ambas participaram igualmente na elaboração deste trabalho.