CONTAMINANTE DO PETRÓLEO NA PRODUÇÃO: ENXOFRE

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A fase ativa utilizada na maior parte dos processos é obtida pela transformação dos óxidos metálicos em seus respectivos sulfetos, pela reação de sulfetação. Utiliza-se como fonte de enxofre uma carga com teor de enxofre relativamente alto ou uma mistura de compostos sulfurados, chamada de agente sulfetante, à base de dimetildissulfeto (DMDS) ou depolissulfetos. Nas temperaturas empregadas para sulfetação, o agente sulfetante sofre decomposição, gerando o H₂S.

MoO₃ + H₂ + 2H₂S MoS₂ + 3H₂O[pic 14]

3NiO + H₂ Ni₃S₂ + 3H₂O[pic 15]

9CoO + H₂ + 8H₂S Co₉S₈ + 9 H₂O[pic 16]

- Tratamento cáustico: Faz uso de solução aquosa de NaOH ou KOH para “lavar” uma determinada fração de petróleo. Assim é possível eliminar compostos ácidos de enxofre, tais como H₂S e mercaptanas (R-SH) de baixos pesos moleculares. Esse tratamento tem uma limitação, que é trabalhar apenas com cargas de frações leves de gás combustível, GLP e naftas. Sua característica marcante é o elevado consumo de soda cáustica, causando um elevado custo operacional.

Reações: 2 NaOH + H2S → Na2S + 2 H2O

NaOH + R-SH → NaSR + H2O

NaOH + R-COOH → R-COONa + H2O

- Tratamento Merox: É o tratamento cáustico regenerativo, tem a vantagem de possibilitar a regeneração da soda cáustica consumida no processo, reduzindo assim o custo operacional. Permite a produção de dissulfetos, podendo ser operado como processo de dessulfurização ou adoçamento. Pode ser aplicado a frações leves (GLP e nafta) e intermediárias (querosene e diesel), o que já é um avanço em relação ao tratamento cáustico que só tratava carga leve. Utiliza um catalisador de ftalocianina de cobalto dissolvido na solução cáustica, de forma a extrair as mercaptanas dos derivados e oxidá-las a dissulfetos.

- Tratamento Bender: É um processo de adoçamento para redução de corrosividade que se aplica a frações intermediárias do petróleo. Esse tratamento consiste na transformação de mercaptanas corrosivas em dissulfetos menos agressivos, através da oxidação catalítica em meio alcalino com uso de um catalisador à base de óxido de chumbo convertido a sulfeto (PbS).

Reações: 2 R-SH + ½ O2 → RSSR + H2O

2 R-SH + S + 2 NaOH → RSSR + Na2S + 2 H2O

- Tratamento DEA: É um processo específico para remoção de H₂S de frações gasosas do petróleo, principalmente das frações que vem de unidades de craqueamento. O processo é baseado na capacidade de soluções de etanolaminas, como a dietanolamina (DEA), de solubilizar seletivamente, especialmente o HS e o CO₂. Esse tratamento é obrigatório em unidades de craqueamento catalítico em função do alto teor de H₂S presente no gás combustível gerado. Tudo é realizado sob condições suaves de temperatura e pressão.[pic 17]

Após os tratamentos necessários para remover ou eliminar o enxofre que prejudicam os processos que sucedem, o óleo tratado segue para iniciar os processos necessários.

- PROCESSOS: O petróleo é uma complexa mistura de compostos orgânicos e inorgânicos, em que predominam os hidrocarbonetos. Para que ele tenha seu potencial energético plenamente aproveitado, bem como sua utilização como fonte de matérias-primas, é importante que seja realizado seu desmembramento em cortes, com padrões preestabelecidos para determinados objetivos, que denominamos frações. Para que possa haver um aproveitamento energético adequado do petróleo, devemos submetê-lo a processos de separação e conversão.

- Destilação: É o processo onde se aquece e separa o gasóleo em frações de ponto de ebulição diferentes que são obtidas na torre de destilação podendo também alterar a pressão para as frações mais pesadas. Por ser um processo físico todo enxofre gerado já existia anteriormente. Os contaminantes presentes nessas frações são compostos sulfurados, nitrogenados, oxigenados e metálicos. Porém, os contaminantes sulfurados são os que se apresentam com mais freqüência e em maiores quantidades, podemos dizer que são os mais significativos. A redução de seu teor nas frações é o alvo dos tratamentos. Tais contaminantes justificam os processos de tratamento, reduzindo o teor a níveis tais que as frações possam ser usadas como produtos comerciais, atendendo exigências de especificações e de qualidade dos produtos.

(ACHO QUE ESSA PARTE PODE SER TIRADA, NÃO TEM MUITA COISA HAVER COM A GENTE, O QUE ACHAM?)

- Craqueamento: É a quebra de moléculas de resíduos grandes, pesados em outros menores, mais leve. Por possuir elevado teor de H2S, é submetido a um processo de extração com DEA (dietilamina), que substitui a soda cáustica na extração do H2S, porém não extrai as mercaptans, sendo necessário que haja depois uma extração com NaOH. O DEA é facilmente regenerável, liberando H2S por simples aquecimento. As frações mais pesadas têm a tendência de conter maiores concentrações de enxofre. Isso faz com que os produtos do craqueamento catalítico (que tem essas frações como carga) sempre sejam tratados.

- Reforma catalítica: É um processo que transforma hidrocarbonetos de baixa octanagem em outros com alta octanagem. Para isso se faz uso de um catalisador, o enxofre presente no óleo que sofrerá a reforma, afeta o funcionamento do catalisador, podendo envenená-lo ou desativá-lo. Por isso a carga desse processo deve ser tratada antes para remover o máximo de impurezas presente nessa carga, normalmente esse tratamento é feito por hidrotratamento. O catalisador usado é de platina suportada em alumina clorada como matriz.

- Isomerização: É um processo que transforma óleo de baixa octanagem em alta octanagem, com ramificações e com mesmo numero de carbonos. Faz uso de um catalisador que pode ser o padrão (feito de alumina clorada com elevado teor de cloro) considerado bem ativo e o catalisador zeólita. O catalisador padrão é sensível a impurezas e a presença de enxofre o envenena e faz diminuir sua atividade. Diminuindo a atividade do catalisador diminui a velocidade da reação, já que está ocorre em baixas temperaturas e faz uso do catalisador bastante ativo justamente para se processar a velocidades mais altas.

- Alquilação: Processo em que isobutano reage com olefinas para produzir alquilato na faixa da nafta, é usado um catalisador para isso,