Seminário Mineralogia Petróleo

Universidade Federal do Espírito Santo Centro de Ciências Exatas Curso de Graduação em Química

PETRÓLEO Jade Boscaglia Vieira da Cunha Jenifer Rigo Almeida Ludmila Rocha Rodrigues

Vitória, 17 de novembro

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1. INTRODUÇÃO 1.1. O que é? 

A palavra petróleo vem do latim: petra oleum oleum, e corresponde à expressão “óleo de pedra” 



Substância oleosa, viscosa, inflamável, menos densa que a água composta por hidrocarbonetos, em grande quantidade; menores de O, N, S.

Fonte de energia não renovável  

Capacidade de renovação renovação reduzida. Matéria-prima fundamental em indústrias petrolíferas e petroquímicas

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1. INTRODUÇÃO 1.1. O que é? 

A palavra petróleo vem do latim: petra oleum oleum, e corresponde à expressão “óleo de pedra” 



Substância oleosa, viscosa, inflamável, menos densa que a água composta por hidrocarbonetos, em grande quantidade; menores de O, N, S.

Fonte de energia não renovável  

Capacidade de renovação renovação reduzida. Matéria-prima fundamental em indústrias petrolíferas e petroquímicas

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1.2. Origem 

Existem diversas teorias que explicam a origem do petróleo. 



A orgânica e a inorgânica 

Inorgânica: deposição de compostos do carbono



Orgânica: acúmulo de restos orgânicos (mais aceita)

A moderna era do petróleo teve início em meados do século XIX. 

Agosto de 1859: 

20m profundidade, oeste da Pensilvânia;



Boa qualidade; Fácil destilação;



Símbolo e base para o crescimento da indústria mundial

3

1.2. Origem

FIGURA 2 - Extração de Petróleo na Pensilvânia (O Petróleo - Uma História mundial de conquistas, poder e dinheiro de Daniel Yergin)

FIGURA 1 - Coronel Drake (com barba) em frente ao seu primeiro poço de petróleo, na Pensilvânia, EUA. (TN Petróleo Estudante)

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1.3. O petróleo no mundo 

Onde está o petróleo?

▬

Arábia Saudita

(25% do mundo) ▬

(BBC Brasil - British Petroleum)

BBC Brasil - British Petroleum

Iraque

(11% do mundo)

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1.3. O petróleo no mundo ▬

Em 2010 o Brasil passou a ocupar a 15ª posição no ranking

(Anuário Estatístico Brasileiro do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis – julho de 2011)

FIGURA 4 As reservas de petróleo no mundo em 2008

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1.3. O petróleo no mundo 

Quais são os maiores produtores?

▬

Oriente Médio fornece

≈ ⅓ do consumo mundial

de petróleo Europa, Ásia e EUA também são grandes produtores ▬

Diferença entre Oriente Médio e EUA: um exporta, o outro não consegue cobrir o que consome. ▬

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1.3. O petróleo no mundo 

Quanto cada um de nós consome?

▬

Os norte

americanos consomem mais. ▬

No Oriente

Médio o consumo também é grande 8

2. O PETRÓLEO NO BRASIL

Getúlio Vargas com a mão manchada de óleo, em Mataripe (BA), em 1952, antes da criação da Petrobras. (Arquivo Petrobrás)

Ex-presidente Lula, no RJ, durante a cerimônia que marcou o início da extração de óleo na camada pré-sal da Bacia de Santos, em outubro de 2010.

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2.1. Histórico 



O Período Pré-Petrobrás engloba 2 partes principais. 

Até 1938



Após 1938: descoberta da primeira acumulação de petróleo (Lobato-BA) em 1939

1953: Nascimento da Petrobrás, Campanha “O Petróleo é Nosso” . Em 1954 é concluída a sua criação.



1954 a 1997: Exclusividade da Petrobrás



1997: FHC sanciona a lei (9478): quebra do monopólio da Petrobrás

10

Getúlio Vargas assina a Lei No. 2004, que cria a Petrobras.

Campanha nacionalista em defesa da soberania brasileira sobre o recurso natural. (Duração 1946-1953). 11

2.2. Onde estão nossas reservas? ●

Diferença quanto a origem do petróleo no Brasil

(Anuário Estatístico do Brasil, IBGE, 2010) ●

Reservas provadas: viáveis de exploração

●

93,6% no mar: Rio de Janeiro com 82,2% do total das reservas provadas

▬

●

Offshore

6,4 % em terra:

▬

Onshore

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2.2.1. Onde se formou? 

Grande parte dos hidrocarbonetos explorados no mundo inteiro provém de rochas sedimentares Sedimentos marinhos foram soterrados a grandes profundidades.



O Brasil, com suas dimensões continentais, conta com uma bacia sedimentar de 6.436.000 km2

13

2.2.1. Onde se formou? 

Plataforma continental: parte menos profunda

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2.3. Produção e consumo 

Em 2010, a produção nacional diária de petróleo aumentou 5,6% e chegou a 750 milhões de barris (ANP) Brasil: 12º lugar no ranking mundial. Crescimento médio anual de 5,3%

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2.4. O Pré-sal no Brasil 

A camada pré-sal é um gigantesco reservatório de petróleo e gás natural Vai do Espírito Santo até Santa Catarina (800 km) Envolve as Bacias de Santos, Campos e Espírito Santo



Ao contrário do que se imagina, a camada pré-sal é como uma esponja 16

2.4. O Pré-sal no Brasil

17

2.4. O Pré-sal no Brasil

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3. O PETRÓLEO NO ESPÍRITO SANTO 3.1. Histórico Petróleo no Espírito Santo 1957  – início das pesquisas petrolíferas

1967  – 1ª descoberta; ocorrência de petróleo em São Mateus.

1973  – Começo da produção, em São Mateus

1984 – Produção de 24.984 barris de óleo por dia

1988  – Primeiro campo marítimo, em Linhares.

Outras descobertas Campos terrestres Fazenda Alegre, Inhambu, etc.

Campos marítimos Peroá, Jubarte, Canapu, etc. 19

3.1. Histórico 

Algumas outras descobertas 

Campo marítimo de Jubarte, no sul do Estado, em Marataízes. (2001)



Campo de Cachalote (2002)



Campos marítimos de Baleia Franca, Anã e Azul, na área conhecida como Parque das Baleias (2003)

20

3.2. Exploração e produção 

Nos últimos anos, o Espírito Santo foi destaque na produção de petróleo e gás natural no Brasil 2ª maior província petrolífera do País; reservas totais de 2,5 bilhões de barris



Atualmente, o Estado é o segundo maior produtor de petróleo do Brasil Final de 2011, 400 mil barris por dia; até 2013 a produção de óleo deverá chegar a 500 mil barris/dia. (Secretaria de Desenvolvimento do Estado do Espírito Santo)



Estado também é um grande produtor de gás natural, com 8 milhões de metros cúbicos/dia no final de 2008. 21

3.3. O Pré-sal no Espírito Santo Campo marítimo Localizado próximo a Anchieta no litoral sul do Estado

Na figura, o ex-presidente Lula segurando um pequeno barril com amostra de petróleo do primeiro poço do Pré-sal a entrar em produção no Espírito Santo

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3.3. O Pré-sal no Espírito Santo 

Dezembro 2008: Descobertas



Julho 2010: “Começa a produção no pré-sal do Espírito Santo”



Produção terrestre capixaba 



É conseqüência das grandes reservas e dos poços de altos índices de produtividade

O Espírito Santo consolida-se como uma nova província petrolífera com uma perspectiva otimista.

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4. TRATAMENTO 4.1. O Petróleo na essência 



Óleo cru é a denominação para o petróleo assim que este é extraído no campo de produção. No reservatório o óleo normalmente é encontrado juntamente com outras substâncias, e estas se dividem de acordo com suas densidades em: zona superior, zona intermediária e zona inferior. 24

25

4.2. A indústria do petróleo 

Os segmentos básicos de uma indústria de petróleo são: Localização, produção, transporte, processamento e distribuição dos hidrocarbonetos.

26





Exploração: Compreende vários métodos e técnicas para a descoberta e comprovação da existência de petróleo. Explotação: Perfuração seguida por produção do reservatório a partir do poço perfurado.

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

A fase de produção em poços petrolíferos pode ocorrer de três formas:

1) Bombeamento Mecânico: O bombeio mecânico é um método de elevação artificial, trazendo o petróleo até a superfície. 

Utilizado apenas em poços terrestres.

28

2) Injeção de Gás: Este método baseia-se na redução do peso da coluna de óleo, dentro do poço, através da injeção de gás no fundo do mesmo. 

Utilizado principalmente em poços submarinos.

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3) Injeção de Água: Método mais comumente utilizado no Brasil e no mundo que consiste em injetar água em alguns poços.

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4.3. Produção e Tratamento 



A produção de Petróleo bruto no oceano é armazenada nas plataformas e em terra é armazenada em tanques de superfície; Para transportar as produções de petróleo um dos principais meios utilizados são os dutos.

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4.3.1. Processamento Primário 



Ao final desse processamento, os fluxos estarão separados em óleo e gás, além de salmoura descartável. É realizado nos próprios campos de petróleo.

Ocorre em duas etapas: 1ª Etapa: separação gás-óleo-água livre A separação de gás, óleo, água livres é realizada por separadores trifásicos; 

2ª Etapa: desidratação do óleo Consiste em desidratar o óleo que sai da separação trifásica. 

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4.3.2. Refino 



O refino é a etapa de processamento da mistura de hidrocarbonetos; O processo de refino pode ocorrer de duas maneiras: a) UPGN (Unidade de Processamento do Gás Natural): processo de refino cuja matéria prima é o gás úmido ou gás não associado. b) Refinaria: Processa um ou mais tipos de petróleo, produzindo produtos derivados, como o GLP, a nafta, o querosene e o óleo diesel.

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

A destilação primária é a primeira etapa do processo de refino. 





É nesta etapa que são extraídas do petróleo as principais frações;

Em seguida, com o resíduo da destilação primária é feita uma destilação a vácuo, para extração de mais uma parcela de diesel, O resíduo da destilação a vácuo pode ser usado como asfalto ou na produção de óleo combustível. 34

35

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4.3.3. Processos de separação 

Exemplos: Destilação Atmosférica e à Vácuo; Desasfaltação a Propano; Desaromatização a Furfural, Desparafinação a Solvente, Extração de Aromáticos, Adsorção de n-parafinas.

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4.3.4. Processos de conservação 

Exemplos: Viscorredução; Craqueamento Térmico; Coqueamento Retardado; Craqueamento Catalítico; Hidrocraqueamento; Reforma Catalítica; Isomerização e Alquilação Catalítica.

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4.3.4. Processos de tratamento 

Exemplos: Tratamento Cáustico; Tratamento Merox; Tratamento Bender; Tratamento Dea/Mea; Hidrotratamento.

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4.4. Distribuição 



Consiste na comercialização dos produtos finais com as distribuidoras; Campo de Produção  Refinaria  Terminais de Distribuição (Poços de Petróleo)

(Produtos derivados)

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4.5. Derivados 

As aplicações dos derivados do petróleo são variadas. Alguns derivados já saem da refinaria prontos para serem utilizados, outros servirão ainda como matérias primas de várias indústrias.

Dentre os derivados existentes pode-se classificá-los como derivados energéticos e não energéticos. 41







Uma refinaria de petróleo pode produzir os seguintes derivados energéticos: gás combustível; gás liquefeito de petróleo (GLP); gasolina; querosene; óleo diesel; óleo combustível; coque (utilizado em indústria de cimento e aço). Os derivados energéticos são classificados em leves, médios ou pesados, conforme a complexidade das cadeias carbônicas existentes nas suas moléculas.

Os derivados não-energéticos do petróleo são: nafta e gasóleos; lubrificantes; asfalto; solventes domésticos e industriais, como aguarrás, querosene, etc. 42

Tabela: Classificação dos derivados do petróleo. Derivados Gás Combustível GLP Nafta Gasolina Querosene Óleo Diesel Asfalto Coque

Número de átomos de carbono 1e2 3a4 5 a 12 5 a 12 12 a 15 12 a 22 > 20 > 20

Classificação Leve Leve Leve Leve Médio Médio Pesado Pesado

43

44

5. CRAQUEAMENTO 

Reação de quebra de moléculas 

Alto peso molecular+ Baixo valor comercial→Menor

peso molecular+ Alto valor comercial;

(Craqueamento  – Biodieselbr)

45

5. CRAQUEAMENTO

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5. CRAQUEAMENTO 

Térmico ou catalisado – Maior rendimento;



Petróleo bruto → Produtos em uma escala muito

maior do que a fornecida pela própria natureza; 



Petróleo no seu estado natural - Mistura complexa de diversos tipos de hidrocarbonetos; Alcanos, naftênicos, aromáticos ou mistos. 47

5.1. Processo de craqueamento  



Reator - Riser; Ciclone - Separação das partículas de catalisador dos produtos; Regenerador Partículas são reativadas pela queima do coque depositado sobre sua superfície; (Foto: Raimundo Rosa – Bruno Arena Infografia e Ilustração Editorial)

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5.1. Processo de craqueamento

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5.2. Craqueamento Catalítico



Surgiu na década de 40;



Baseia-se na fluidização de sólidos 

Alta rentabilidade econômica;



Finalidade Finalidade principal principal - Produção Produção de GLP e/ou e/ou gasolina; gasolina;



Coque - Resíduo Resíduo de alto alto teor de carbono carbono 

Deposita-se na superfície do catalisador;

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5.2. Craqueamento Catalítico

(Figu (Figura ra - Cara Caract cterí eríst stica icass Gerais Gerais do CVP – Petrobras Petrobras Distribuidora) Distribuidora) 51

5.3. Produtos do craqueamento 











Gasolina Gasolina - Alto teor de olefinas, olefinas, isoparafina isoparafinass e aromáti aromáticos cos - Alta Alta octanage octanagem; m; Gás combust combustível ível - Unidade Unidade de tratamento tratamento DEA DEA e é queimado na própria refinaria; GLP - Unidad Unidadee de tratam tratament ento o DEA DEA - Unidad Unidadee de tratamento tratamento cáustic cáustico o - Armazenamento Armazenamento em esferas; esferas; Nafta - Unidade Unidade de tratame tratamento nto cáustic cáustico oArmazenamento em tanques de nafta ou gasolina; Óleo Óleo leve leve - Unidad Unidadee de HDT HDT - Armaze Armazenad nado o como como óleo óleo diesel; Óleo Óleo decanta decantado do - Não é trata tratado do – Misturado;

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5.3. Produtos do craqueamento 

  

Os gasóleos - Oriundos de moléculas não convertidas da carga original da unidade Separados em frações de LCO (óleo leve de reciclo), HCO (óleo pesado de reciclo) e óleo clarificado; Coque; Olefinas; Gases de craqueamento efluentes do reator Enviados ao fracionamento – Separação dos produtos pelas faixas de ebulição – Torre de destilação;

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5.4. Indústria petroquímica 





Ramo da indústria química orgânica que emprega como matérias-primas derivados do petróleo; Fertilizantes, plásticos, fibras químicas, tintas, corantes, elastômeros, adesivos, solventes, tensoativos, gases industriais, detergentes, inseticidas, fungicidas, herbicidas, bernicidas, pesticidas, explosivos, produtos farmacêuticos, e outros; Setor industrial - Alto poder germinativo e alto relacionamento com os demais setores da vida econômica - Mutação tecnológica;

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5.4. Indústria petroquímica 





Exige grande concentração de capital e baixa intensidade do fator trabalho - Elevado automatismo; Brasil - Oligopólio altamente concentrado - Baixa integração vertical da cadeia produtiva - Baixo grau de investimento em pesquisa e desenvolvimento (P&D) prejudicando seu crescimento; Principalmente a nafta; 55

5.4.1. Breve histórico 







Surgiu nos Estados Unidos da América, em 1920  – Fabricação de isopropanol e glicol; Segunda Guerra Mundial - Demanda de produtos estratégicos – Explosivos; Pós guerra - Europa começou a usar nafta como matéria prima petroquímica - Grande impulso; Japão, 1955 – 1970 segundo produtor do mundo Estímulo à produção de petroquímicos básicos + preços competitivos no mercado internacional;

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5.4.1. Breve histórico 

Origens no governo militar - Década 70;

57

5.4.1. Breve histórico 







Brasil – Maior desenvolvimento no Estado de São Paulo; Pólo Petroquímico de Capuava – Primeiro implantado no país; Pólo Petroquímico de Camaçari – Região Metropolitana de Salvador (BA); Pólo Petroquímico de Triunfo – (RS);

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5.4.2. Atualmente 





Profundo processo de reestruturação – Internacionalizar Mediante alianças estratégicas, aquisições, fusões e incorporações - Competição cada vez mais acirrada; Desenvolvimento das empresas - Grande dinamismo tecnológico; Elevado faturamento e produção diversificada;

(Pólo de Camaçari  – Jornal Primeira Página) 59

5.4.2. Atualmente 

Empresas petroquímicas: Shell, Bayer, Basf, Dow Chemical, Rhône-Poulenc, Solvay.

60

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 

TAIOLI, Fabio. Recursos Energéticos. In: TEIXEIRA, Wilson. Decifrando a Terra. 1ª edição São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2008. Cap. 22, p. 475-480.



FERNANDES, Lia. Economia Mineral do Brasil: Petróleo e Gás Natural. Brasília: Departamento Nacional de Produção Mineral, 2009.



VELASCO, Fábio. Petróleo. Disponível em: . Acesso em: 15 out. 2011.



LUCCHESI, Celso Fernando. Estudos Avançados: Dossiê Recursos Naturais: Petróleo. n º 33. São Paulo: Scielo Brasil, 1998. 12 v.



SILVA, Dalton Geminiano Da et al. Combustíveis fósseis: Aquecimento. São Paulo: Centro de Ensino e de Pesquisa Aplicada do Instituto de Física da Usp, 1999. Programa Pró Ciências.



A INDÚSTRIA do Petróleo Vitória: Sebrae, 2000. Disponível em: . Acesso em: 15 out. 2011 61

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 







ANUÁRIO Estatístico do Brasil, Rio de Janeiro: IBGE, 2010. 70 v. Disponível em: Acesso em: 15 out. 2011. ANUÁRIO Estatístico Brasileiro do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis, Rio de Janeiro: ANP, 2011. Disponível em: < http://www.anp.gov.br/?id=548> Acesso em: 16 out. 2011. YERGIN, Daniel. O Petróleo - Uma História mundial de conquistas, poder e dinheiro. Paz e Terra. Disponível em: < http://pedromigao.blogspot.com/2011/06/resenhaliteraria-o-petroleo-uma.html>. Acesso em: 15 out. 2011. JUNIOR, Cirilo; RODRIGUES, Lorenna. Brasil pode ter 3º maior campo de petróleo do mundo: governo pede cautela. Folha Online, São Paulo, 14 abr. 2008. p. 01. Disponível em: . Acesso em: 62 15 out. 2011.

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 

SÉRIE DE ESTUDOS DE POLÍTICA E ECONOMIA MINERAL, 1º semestre 2009, Brasília. Informe Mineral: Desenvolvimento & Economia Mineral. Distrito Federal: Diretoria de Desenvolvimento e Economia Mineral, 2009.



BBC BRASIL (Org.). O Petróleo no mundo: em imagens. Disponível em: . Acesso em: 15 out. 2011.



PETROBRÁS. Nossa História. Disponível em: Acesso em: 15 out. 2011.



ROMERO, Fernanda. Petróleo: Guia do Estudante. TN: Petróleo, Rio de Janeiro, n. 61, p.20-34, set. 2008. Disponível em: . Acesso em: 16 out. 2011.



ENCARNAÇÃO JUNIOR, Genserico. PETRÓLEO E GÁS NATURAL NO ESPÍRITO SANTO. Economia & Energia, Espírito Santo, n. 17, p.2-2, nov. 1999. Disponível em: . Acesso em: 16 out. 2011.

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6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 

ESPÍRITO SANTO. Governo do Estado do Espírito Santo. (Org.). Energia: Petróleo e Gás Natural. Disponível em: . Acesso em: 16 out. 2011.







ESTUDO da Cadeia de Petróleo no Espírito Santo. Espírito Santo: SEBRAE, Petrobrás, CDV; 2007. Disponível em: . Acesso em 17 out. 2011. ESPÍRITO SANTO. Secretaria de Desenvolvimento. A (Org.). Espírito Santo: : Indicadores e Oportunidades. Potencialidades Es: Vitória p.7. 13 jan. 2010. Disponível em: . Acesso em: 17 out. 2011. Processamento Primário de Petróleo / Noções de Processo de Refino- Prof. Gilvan Júnior. – Disponível em: http://www.tecnicodepetroleo.ufpr.br/apostilas/engenheiro_do_petroleo/processame 64