O Processo de refinação
O petróleo bruto é composto por diversos tipos de hidrocarbonetos. A refinação do petróleo é um processo que tira partido dos diferentes pesos, volatilidades e temperaturas de ebulição dos hidrocarbonetos para os separar, dando origem a produtos intermédios e finais.
Há, tipicamente, quatro grandes estágios de refinação para separar o crude em substâncias utilizáveis:
- separação física dos vários tipos de hidrocarbonetos através da destilação.
- purificação de produtos intermédios em unidades de pré-tratamento;
- processamento químico das frações de menor valor em produtos mais leves;
- tratamento e mistura de produtos intermédios por remoção de elementos e compostos indesejáveis para integração em produtos finais.
O processo tem início com o aquecimento do petróleo bruto. Os vapores que então se formam sobem por uma coluna de fracionamento, equipada com compartimentos a diferentes alturas. Os componentes mais voláteis e com baixo ponto de ebulição sobem ao topo dessa coluna. Nas camadas mais baixas, ficam os componentes com ponto de ebulição mais elevado. Esta técnica, de separação física das frações, é também designada de destilação fracionada e é o ponto de partida para o processo de refinação do petróleo.
Cada um dos passos do processo de refinação destina-se a maximizar o valor acrescentado às matérias nele processadas. As refinarias mais simples realizam apenas a destilação do crude. As refinarias mais complexas também realizam as outras três funções.
Configuração das refinarias
A gama e a qualidade de produtos refinados produzidos numa refinaria depende dos tipos de crude utilizados como matéria-prima e das estruturas instaladas na refinaria.
Os crudes leves e sweet geram quantidades mais elevadas de produtos refinados de maior valor, tais como gasolina, jet fuel e gasóleo. Os crudes mais pesados e mais sour produzem maiores quantidades de produtos de menor valor, como os fuelóleos.
A configuração de certas refinarias, em particular na América do Norte, é tipicamente orientada para a produção de produtos destilados leves, como a gasolina, enquanto a configuração das refinarias na maioria das demais regiões, como é o caso da Europa, é tipicamente orientada para a produção de produtos destilados médios, como o gasóleo e o jet fuel. Existem, por outro lado, refinarias configuradas para a produção de outros produtos especializados, tais como óleos base, naftenos e betumes.
As refinarias podem geralmente ser divididas em duas categorias principais: refinarias simples de hydroskimming e refinarias complexas. As refinarias simples de hydroskimming executam principalmente o processo de destilação, enquanto as refinarias complexas desenvolvem duas funções adicionais: conversão das frações de hidrocarbonetos produzidas no processo de destilação do crude noutros produtos e o tratamento de produtos intermédios para se obterem produtos de maior valor. Deste modo, as refinarias simples produzem produtos petrolíferos de menor valor do que os das refinarias complexas, para uma mesma gama de crudes.
A configuração das refinarias complexas é orientada para a maximização, quer da produção de gasolina (cracking catalítico), quer de produtos destilados intermédios (hydrocracking). Além disso, estas refinarias utilizam várias capacidades secundárias de processamento para a beneficiação dos resíduos de vácuo.
As refinarias configuradas para possuírem uma grande capacidade de conversão e dessulfuração conseguem obter rendimentos mais elevados nos produtos refinados de maior valor, já que processam crudes mais pesados e mais sour do que as refinarias com capacidade inferior de conversão e dessulfuração.
A complexidade de uma refinaria refere-se, portanto, à respetiva capacidade de processar matéria-prima, como crudes mais pesados e com maior teor de enxofre, em produtos com valor acrescentado. Tipicamente, quanto maior a complexidade, mais flexível a gama de crudes que a refinaria consegue processar e mais bem posicionada está para tirar partido dos crudes com custos mais baixos, o que resulta num incremento das margens de refinação.