O petróleo é constituído por uma mistura de compostos orgânicos (hidrocarbonetos). Pode ser dividido em fase líquida (óleo), gasosa (gás) e mista (gás dissolvido no óleo). Quando é retirado das jazidas está contaminado com diversas impurezas como areia, pedaços de rochas, água, entre outros. À vista disso, é realizado um processo de separação das impurezas, bem como dos seus componentes nas chamadas refinarias de petróleo.
Algumas etapas antecedem o refino do petróleo propriamente dito. A primeira é a decantação responsável pela separação do óleo da água. O petróleo, na maioria das vezes, é menos denso que a água, podendo ser classificado em leve (≤0,87 g/cm³), mediano (0,87 < ρ ≤ 0,82 g/cm³), pesado (0,92 < ρ ≤ 1,00 g/cm³) e extrapesado (> 1,00 g/cm³). Com isso, a água se acumula em baixo e o óleo em cima podendo ser separado. A segunda etapa é a filtração com objetivo de separar as impurezas sólidas do material. Em seguida do óleo bruto é enviado para o refino, onde serão separadas as suas frações.
Torres de destilação de petróleo em uma refinaria. Foto: Golf_chalermchai / Shutterstock.com
As refinarias de petróleo são organizadas em etapas de processos industriais com o objetivo de separar os compostos que formam o petróleo. Vários materiais utilizados no mundo contemporâneo são provenientes das frações do petróleo como a gasolina, o diesel, o querosene, o butano, o propano, entre outros. O refino é realizado em três etapas básicas a destilação, a conversão e os tratamentos finais.
Na destilação fracionada o óleo bruto é aquecido e de acordo com a temperatura são separadas as frações de hidrocarbonetos, que são coletadas pelas tubulações das torres de destilação no estado de vapor, e em seguida o material é resfriado novamente.
Diagrama de uma torre de destilação de petróleo. Ilustração [adaptado]: via Wikimedia Commons / CC-BY-SA 3.0.
Cada componente é separado de acordo com o seu ponto de ebulição. No quadro 1 estão especificadas as principais frações.| P.E (◦C) | Composição (nº de carbonos) | Subproduto |
| 20 | 1 a 4 | Gás |
| 70 | 5 a 9 | Nafta |
| 120 | 5 a 10 | Gasolina |
| 170 | 10 a 16 | Querosene |
| 270 | 14 a 20 | Diesel |
| 340 | 20 a 50 | Lubrificantes |
| 500 | 20 a 70 | Óleo combustível |
| 600 | Acima de 70 | Asfalto |
Fonte: http://www.neri.adm.br/produtos.pdf
Na conversão as frações mais pesadas do petróleo são transformadas em moléculas de maior valor agregado. A produção de gasolina a partir de hidrocarbonetos de outras frações é um exemplo, pois a gasolina proveniente da destilação do óleo bruto não supre a demanda do mercado. Essas conversões podem ocorrer através de técnicas de craqueamento térmico ou catalítico, alquilação ou polimerização. Essa última faz parte das atividades da petroquímica e das indústrias de transformação.
Outras substâncias também estão presentes no petróleo como enxofre, nitrogênio, oxigênio e metais. Para a sua retirada são realizados tratamentos que ajustam os derivados de acordo com as exigências do mercado.
A qualidade das etapas de refino do petróleo é essencial para que não haja perdas significativas durante o processo. Cada refinaria possui a sua especificidade que depende da qualidade do petróleo extraído. No Brasil, grande parte do óleo é exportado para o refino. Desse modo, o investimento no setor é de suma importância para agregar valor ao petróleo extraído no país.
Fontes:
http://queconceito.com.br/refinaria
http://www.petrobras.com.br/pt/nossas-atividades/areas-de-atuacao/refino/
https://www.industriahoje.com.br/como-funciona-uma-refinaria-de-petroleo
http://www.sindipetroleo.com.br/portal/storage/tabelas-de-densidade.pdf
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/4319/4319_3.PDF