Hidrocarbonetos

ALCANOS OU PARAFINAS

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ALQUENOS, ALCENOS OU OLENFINAS

ALQUINOS OU ALCINOS

ALCADIENOS OU DIENOS

HIDROCARBONETOS CÍCLICOS

CICLOALQUENOS, CICLOALCENOS OU CICLENOS

NOMENCLATURA DEHIDROCARBONETOS RAMIFICADOS

ALQUENOS, ALQUINOS E DIENOS

CICLOALCANOS E AROMÁTICOS

AromáticosQuímica - Prof. Araujo - Ressonância.flv

HIDROCARBONETOS:FONTES E PRINCIPAL USO

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Refinaria de Petróleo - Felgueiras.flv

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Gases do petróleo

• É importante não confundir o gás natural (formado principalmente por metano — CH4) com o gás liquefeito de petróleo (GLP), que é uma das frações obtidas nas refinarias de petróleo (formado principalmente por propano —C3H8 e butano — C4H10). O GLP é o gás engarrafado em botijões, para uso doméstico, ou em garrafas maiores, para cozinhas industriais, para mover empilhadeiras etc. E chamado de “liquefeito” porque, ao ser comprimido para dentro do botijão, parte passa para o estado líquido — o que podemos “sentir” balançando um botijão, ou mesmo ver em um isqueiro de plástico transparente.

Gasolina

• A gasolina é um combustível constituído basicamente por hidrocarbonetos e, em menor quantidade, por produtos oxigenados. Esses hidrocarbonetos são, em geral, mais "leves" do que aqueles que compõem o óleo diesel, pois são formados por moléculas de menor cadeia carbônica (normalmente de 5 a 12 átomos de carbono). Além dos hidrocarbonetos e dos oxigenados, a gasolina também pode conter compostos de enxofre e compostos de nitrogênio. A faixa de destilação da gasolina automotiva varia de 30 a 220 °C.

Cracking

Polimerização e hidrogenação

Índice de octanagem

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Isomerização

Gasolina sintética

Gasolina aditivada

• detergente: visa reduzir os depósitos no sistema de injeção e no motor de forma a melhorar a combustão;

• inibidor de corrosão: agente que visa proteger as zonas de circulação de combustível de forma a reduzir a corrosão provocada;

• desemulsificante: promove a separação da água no sistema de distribuição e armazenagem do combustível, de forma a diminuir a corrosão daí resultante;

• agente veículo (solvente sintético): por ser estável a altas temperaturas, provoca resíduos diminutos durante a combustão que se realiza na câmara de combustão do motor.

COMBUSTÃO

Séries orgânicas

• Homólogas : • Os termos diferem de CH2 e pertencem à

mesma função.• Isólogas :• Os termos diferem de H2 e pertencem à

mesma função.• Heterólogas:• Apresentam o mesmo número de átomos de

carbono, mas pertencem a funções diferentes.

• Quais são e como se classificam as séries orgânicas? Com base na sua resposta classifique as seguintes séries de compostos orgânicos:

• a) C8H18, C8H16, C8H14

• b) C4H10, C5H12, C6H14

• c) C4H10, C4H10O, C4H8O2,C4H11N

• d) C7H16, C5H12, C3H8

Gás natural• O gás natural é uma mistura de hidrocarbonetos leves encontrada no

subsolo, na qual o metano tem uma participação superior a 70 % em volume. A composição do gás natural pode variar bastante dependendo de fatores relativos ao campo em que o gás é produzido, processo de produção, condicionamento, processamento, e transporte.

• O gás natural é encontrado no subsolo, por acumulações em rochas porosas, isoladas do exterior por rochas impermeáveis, associadas ou não a depósitos petrolíferos. É o resultado da degradação da matéria orgânica de forma anaeróbica oriunda de quantidades extraordinárias de microorganismos que, em eras pré-históricas, se acumulavam nas águas litorâneas dos mares da época. Essa matéria orgânica foi soterrada a grandes profundidades e, por isto, sua degradação se deu fora do contato com o ar, a grandes temperaturas e sob fortes pressões.

• Definição• Pela lei número 9.478/97 (Lei do Petróleo), o

gás natural "é a porção do petróleo que existe na fase gasosa ou em solução no óleo, nas condições originais de reservatório, e que permanece no estado gasoso em CNTP (condições normais de temperatura e pressão)"

Composição

• A composição do gás natural pode variar muito, dependendo de fatores relativos ao reservatório, processo de produção, condicionamento, processamento, e transporte. De uma maneira geral, o gás natural apresenta teor de metano superiores a 70% de sua composição, densidade menor que 1 (mais leve que o ar) e poder calorífico superior entre 8.000 e 10.000 kcal / m3, depedendo dos teores de pesados (Etano e propano principalmente) e inertes (Nitrogenio e gás carbonico). No Brasil a composição do gás para comercialização é determinada pela Portaria de Número 104 de 8 de julho de 2002 da Agência Nacional do Petróleo (ANP).

• Na região Sudeste do Brasil o gás natural comercializado deve estar de acordo com as sequintes especificações:

• Poder Calorifico Superior - 9,72 a 11,67 kWh/m³ • Índice de Wobbe - 46500 a 52.500 KJ/m³ • Metano mínimo - 86,0 %Vol • Etano Máximo - 10,0 %Vol • Propano Máximo - 3,0 %Vol • C4+ Máximo - 1,5 %Vol

• Oxigênio Máximo - 0,5 %Vol • Inertes Máximo (N2 + CO2) - 4,0 %Vol

• Nitrogênio Máximo - 2,0% • Enxofre total - 70 mg/m³ • H2S Máximo - 10 mg/m³

• Ponto de orvalho máximo - -45 °C (1 ATM)

Distribuição• O gás natural é entregue diretamente como combustível, tanto em

indústrias, casas e automóveis. É considerado uma fonte de energia mais limpa que os derivados do petróleo e o carvão. Alguns dos gases de sua composição são eliminados porque não possuem capacidade energética (nitrogênio ou CO2) ou porque podem deixar resíduos nos condutores devido ao seu alto peso molecular em comparação ao metano (butano e mais pesados).

• Combustível: A sua combustão é mais limpa e dá uma vida mais longa aos equipamentos que utilizam o gás e menor custo de manutenção.

• Automotivo: Utilizado para motores de ônibus, automóveis e caminhões substituindo a gasolina e o álcool, pode ser até 70% mais barato que outros combustíveis e é menos poluente.

• Industrial: Utilizada em indústrias para a produção de metanol, amônia e uréia.

• As desvantagens do gás natural em relação ao butano são: mais difícil de ser transportado, devido ao fato de ocupar maior volume, mesmo pressurizado, também é mais difícil de ser liquificado, requerendo temperaturas da ordem de -160 °C.

• Algumas jazidas de gás natural podem conter mercúrio associado. Trata-se de um metal altamente tóxico e deve ser removido no tratamento do gás natural. O mercúrio é proveniente de grandes profundidades no interior da terra e ascende junto com os hidrocarbonetos, formando complexos organo-metálicos.

• Atualmente estão sendo investigadas as jazidas de hidratos de metano que se estima haver reservas energéticas muito superiores às atuais de gás natural.

Gás natural no Brasil

Riqueza

• Conjunto de componentes do gás natural mais pesados que o etano (Fração C3+). Se o teor de pesados for superior a 8,0% o gás é considerado rico, se for menor que 6,0% o gás é considerado pobre, se o teor estiver entre 6,0 e 8,0% o gás é considerdo de riqueza mediana. A riqueza é um parâmetro importante na seleção da via tecnologica a ser utilizada no processamento do gás.

História do Gás Natural

• O gás natural é conhecido pela humanidade desde os tempos da antiguidade. Em lugares onde o gás mineral era expelido naturalmente para a superfície, povos da antiguidade como Persas, Babilônicos e Gregos construiram templos onde mantinham aceso o "fogo eterno".

• Um dos primeiros registros históricos de uso econômico ou socialmente aproveitável do gás natural, aparece na China dos século XVIII e IX. Os chineses utilizaram locais de escape de gás natural mineral para construir auto-fornos destinados à cerâmica e metalurgia de forma ainda rudimentar.

• O gás natural passou a ser utilizado em maior escala na Europa no final do século XIX, com a invenção do queimador Bunsen, em 1885, que misturava ar com gás natural e com a construção de um gasoduto à prova de vazamentos, em 1890.

• Porém as técnicas de construção de gasodutos eram incipientes, não havendo transporte de grandes volumes a longas distâncias, conseqüentemente, era pequena a participação do gás em relação ao óleo e ao carvão. Entre 1927 e 1931, já existiam mais de 10 linhas de transmissão de porte nos Estados Unidos, mas sem alcance interestadual, no final de 1930 os avanços da tecnologia já viabilizavam o transporte do gás para longos percursos. A primeira edição da norma americana para sistemas de transporte e distribuição de gás (ANSI/ASME B31.8) data de 1935.

• O grande crescimento das construções pós-guerra, durou até 1960, foi responsável pela instalação de milhares de quilômetros de gasodutos, dado os avanços em metalurgia, técnicas de soldagem e construção de tubos. Desde então, o gás natural passou a ser utilizado em grande escala por vários países, dentre os quais podemos destacar os Estados Unidos, Canadá, Japão além da grande maioria dos países Europeus, isso se deve principalmente as inúmeras vantagens econômicas e ambientais que o gás natural apresenta.

O gás natural no Brasil• A utilização do gás natural no Brasil começou modestamente por volta de 1940, com as

descobertas de óleo e gás na Bahia, atendendo a indústrias localizadas no Recôncavo Baiano. Após alguns anos, as bacias do Recôncavo, Sergipe e Alagoas destinavam quase em sua totalidade para a fabricação de insumos industriais e combustíveis para a RELAM e o Pólo Petroquímico de Camaçari.

• Com a descoberta da Bacia de Campos as reservas provadas praticamente quadruplicaram no período 1980-95. O desenvolvimento da bacia proporcionou um aumento no uso da matéria-prima, elevando em 2,7% sua participação na matriz energética nacional.

• Com a entrada em operação do Gasoduto Brasil-Bolívia em 1999, com capacidade de transportar 30 milhões de metros cúbicos de gás por dia (equivalente a metade do atual consumo brasileiro), houve um aumento expressivo na oferta nacional de gás natural. Este aumento foi ainda mais acelerado depois do apagão elétrico vivido pelo Brasil em 2000-2001, quando o governo optou por reduzir a participação das hidrelétricas na matriz energética brasileira e aumentar a participação das termoelétricas movidas à gás natural.

• Nos primeiros anos de operação do gasoduto, a elevada oferta do produto e os baixos preços praticados, favoreceram uma explosão no consumo tendo o gás superado a faixa de 10% de participação na matriz energética nacional.

• Nos últimos anos, com as descobertas nas bacias de Santos e do Espírito Santo as reservas Brasileiras de gás natural tiveram um aumento significativo. Existe a persepctiva de que as novas reservas sejam ainda maiores e a região subsal ou "pré-sal" tenha reservas ainda maiores.

• Apesar disso, o baixo preço do produto e a dependência do gás importado, são apontados como um inibidores de novos investimentos. A insegurança provocada pelo rápido crescimento da demanda e interrupções intermitentes no fornecimento boliviano após o processo de do gás na Bolívia levaram a Petrobrás a investir mais na produção nacional e na construção de infra-estrutura de portos para a importação de GNL (Gás Natural Liquefeito). Principalmente depois dos cortes ocorridos durante uma das crises[1] resultantes da longa disputa entre o Governo Evo Morales e os dirigentes da província de Santa Cruz, obrigaram a Petrobrás reduzir o fornecimento do produto para as distribuidoras de gás do Rio de Janeiro e São Paulo no mês de outubro de 2007.

• Assim, apesar do preço relativamente menor do metro cúbico de gás importado da Bolívia, a necessidade de diminuir a insegurança energética do Brasil levou a Petrobrás a decidir por uma alternativa mais cara porém mais segura: a construção de terminais de importação de GNL no Rio de Janeiro [2] e em Pecém, no Ceará[3][4] Ambos os terminais já começaram a funcionar e permitem ao Brasil, importar de qualquer país praticamente o mesmo volume de gás que hoje o país importa da Bolívia.

• Para ampliar ainda mais a segurança energética do Brasil, a Petrobrás pretende, simultaneamente, ampliar a capacidade de importação de gás construindo novos terminais de GNL no sul e sudeste do país até 2012, e ampliar a produção nacional de gás natural nas reservas da Santos.

Regulamentação• Ao contrário do que ocorre com a maioria dos combustíveis fósseis, facilmente

armazenáveis, a decisão de investimento em gás natural depende da negociação prévia de contratos de fornecimento de longo prazo, do produtor ao consumidor. Essas características técnico-econômicas configuram num modo de organização no qual o suprimento do serviço depende, previamente, da implantação de redes de transporte e de distribuição, bem como na implantação de um sistema de coordenação dos fluxos, visando o ajuste da oferta e da demanda, sem colocar em risco a confiabilidade do sistema.

• Devido às fortes barreiras à entrada de novos concorrentes, o modelo tradicional que predominou do pós-guerra até o início dos anos 1980, mesmo com variantes de um país a outro em função de contextos jurídicos e institucionais, é estruturado por três atributos principais: integração vertical, monopólios públicos de fornecimento e forma de comercialização baseada em contratos bilaterais de longo prazo. Para a indústria de gás natural, esse modelo permitiu, na Europa e nos Estados Unidos, uma forte expansão da produção e de gás e o incremento significativo da participação do gás no balanço energético destes países.

• No Brasil, até 1997, predominou o modelo de monopólio estatal da Petrobras na produção e no transporte de gás natural, ficando as distribuidoras estaduais a cargo da distribuição e venda de gás aos consumidores residenciais e industriais. Também existiam casos em que a Petrobrás fornecia gás diretamente a alguns grandes consumidores.

• Após 1997, com a nova Lei do Petróleo, a Petrobras perdeu o monopólio sobre o setor. Para se adequar à "lei do livre acesso", a Petrobrás se viu obrigada a criar um empresa para operar seus gasodutos - A Transpetro. Até 3 de março de 2009, o setor carecia de uma legislação específica.

• Com a publicação da Lei n. 11.909, de 4 de março de 2009, foram criadas normas para "exploração das atividades econômicas de transporte de gás natural por meio de condutos e da importação e exportação de gás natural" (art. 1º).

Atores da Cadeia de Gás Natural

• Produtor:Pessoa Jurídica que possui a concessão do Estado para explorar e produzir gás natural em determinados blocos.

• Carregador:Pessoa jurídica que detem o controle do gás natural, contrata o transportador para o serviço de transporte e negocia a venda deste junto as companhias distribuidoras.

• Transportador:Pessoa jurídica autorizada pela ANP a operar as instalações de transporte.

• Processador:Pessoa jurídica autorizada pela ANP a processar o gás natural. • Distribuidor:Pessoa jurídica que tem a concessão do estado para comercializar o

gás natural junto aos consumidores finais (No Brasil a distribuição é monopólio dos governos estaduais)

• Regulador:Figura do Estado representada pela Agência Nacional do Petróleo - ANP e pelas Agências Reguladoras Estaduais.

Exploração• A exploração é a etapa inicial dentro da cadeia de gás natural, consistindo em duas fases. A primeira fase é

a pesquisa onde, através de testes sísmicos, verifica-se a existência em bacias sedimentares de rochas reservatórias (estruturas propícias ao acúmulo de petróleo e gás natural). Caso o resultado das pesquisas seja positivo, inicia-se a segunda fase, e é perfurado um poço pioneiro e poços de delimitação para comprovação da existência gás natural ou petróleo em nível comercial e mapeamento do reservatório, que será encaminhado para a produção.

• Os reservatórios de gás natural são constituídos de rochas porosas capazes de reter petróleo e gás. Em função do teor de petróleo bruto e de gás livre, classifica-se o gás, quanto ao seu estado de origem, em gás associado e gás não-associado.

• Gás associado: é aquele que, no reservatório, está dissolvido no óleo ou sob a forma de capa de gás. Neste caso, a produção de gás é determinada basicamente pela produção de óleo. Boa parte do gás é utilizada pelo próprio sistema de produção, podendo ser usada em processos conhecidos como reinjeção e gás lift, com a finalidade de aumentar a recuperação de petróleo do reservatório, ou mesmo consumida para geração de energia para a própria unidade de produção, que normalmente fica em locais isolados. Ex: Campo de Urucu no Estado do Amazonas

• Gás não-associado: é aquele que, no reservatório, está livre ou em presença de quantidades muito pequenas de óleo. Nesse caso só se justifica comercialmente produzir o gás. Ex: Campo de San Alberto na Bolivia.

Produção

• Com base nos mapas do reservatório, é definida a curva de produção e a infraestrutura necessárias para a extração, como boa parte do gás é utilizada pela própria unidade de produção é verificada a viabilidade de se comercializar o excedente de gás, caso a comercialização do gás não seja viavel, normalmente pelo elevado custo na implantação de infraestrutura de transporte de gás, o excedente é queimado.

Condicionamento

• É o conjunto de processos físicos ou químicos aos quais o gás natural é submetido, de modo a remover ou reduzir os teores de contaminantes para atender as especificações legais do mercado, condições de transporte, segurança, e processamento posterior.

• O gás natural pode ser armazenado na forma líquida à pressão atmosférica. Para tanto os tanques devem ser dotados de bom isolamento térmico e mantidos à temperatura inferior ao ponto de condensação do gás natural. Neste caso, o gás natural é chamado de gás natural liquefeito ou GNL.

Processamento

• Refrigeração simples; • Absorção refrigerada; • Turbo-Expansão; • Expansão Joule-Thompson (JT).

Transporte

• Gás Natural Comprimido (GNC); • Gasodutos; • Gás Natural Liquefeito.

Comercialização• Gazprom (Rússia): 179,7 bilhões de euros • EDF (França): 135,2 bilhões de euros • EON (Alemanha): 85 bilhões de euros • Suez GDF (França): aproximadamente 71 bilhões, contando o pólo

ambiental, calculado pelos analistas em 20 bilhões de euros • Iberdrola (Espanha): 51,3 bilhões (após a compra da Scottish Power) • Enel (Itália): 47,1 bilhões (prestes a comprar Endesa com Acciona) • RWE (Alemanha): 46,0 bilhões de euros • Endesa (Espanha): 42,2 bilhões de euros • BG Group (antiga British Gas): 39,5 bilhões • Exelon (EUA): 34,6 bilhões de euros