O processo de extração de óleo é extremamente caro e demorado. Requer uma série de coleção, testes, amostragem e, finalmente, uma perfuração de poços para confirmar a presença da matéria-prima. Claro, existem várias dificuldades, como a porosidade da rocha ou a viscosidade do próprio substrato. No passado, apenas 10 %da matéria-prima era extraída do depósito descoberto, deixado o resto no subsolo. As graças às modernas tecnologias de mineração, o grau de recuperação de petróleo bruto e gás natural aumentaram para mais de 60%.
Extração de gás natural
O gás natural ocorre na camada externa da crosta terrestre, ou seja, a litosfera. Foi criado como resultado da transformação de substâncias orgânicas sob diferentes condições de pressão e temperatura, que já se arrasta há milhões de anos. O gás natural consiste principalmente em metano (CH 4 ) e seus homólogos (C 3- C 4 ). Sua composição é fortemente dependente do tipo de depósito do qual é extraído. É claro que, além do metano e seus homólogos, o gás natural também contém uma série de componentes indesejáveis, como nitrogênio, água, sulfeto de hidrogênio ou dióxido de carbono. Em condições naturais, o gás pode acompanhar o petróleo bruto ou ocorrer. Ela ocorre principalmente em duas formas: como um gás dissolvido em água ou óleo, ou na forma absorvida em rochas ou carvão.
Gás produzido por métodos industriais
Vários tipos de gases podem ser escolhidos usando métodos industriais:
a) Gases líquidos – popularmente conhecidos como GLP (Gás Liquefeito de Petróleo). Seus principais componentes são propano (C 3 H 8 ), butano e isobutano (C 4 H 10 ). São principalmente pela estabilização da gasolina bruta, do petróleo bruto ou do processamento de gases de refinaria dos processos de reforma, craqueamento e pirólise. b) Gás de cidade – constam nas condições de carbonização do carvão em baixa e média temperatura. c) Gás de carvão – produzido no processo de desgaseificação de carvão em alta temperatura. d) Gás de gaseificação do carvão – é extraído pela ação da lenhita ou da lenhita com mistura de vapor d’água e oxigênio em temperaturas acima de 900 ° C. Sua composição depende da tecnologia de gaseificação utilizar. O fator econômico mais importante é a produção de uma mistura de CO e H 2 (o chamado gás de sintética).
Aplicação e benefícios dos combustíveis gasosos
Os gases combustíveis têm várias vantagens. Eles são caracterizados principalmente pela alta eficiência energética. Além disso, proporcionam uma temperatura de combustão constante, não compressão para o usuário e queimam sem fumaça (sem cinzas e leva de óxidos de enxofre). O gás natural é um valioso portador de energia e uma importante matéria-prima na indústria: química (produção de gás de síntese), energia (motores de combustão a pistão, turbinas a gás, geradores), construção (produção, vidro, cimento e cerâmica de construção) e metalurgia (aquecimento fornos).
Extração de óleo
Escolher a localização de um novo campo de petróleo é um processo muito complicado e caro. Começa com a realização de levantamentos sísmicos com o objetivo de pesquisas geológicas que podem criar depósitos de petróleo. Dois métodos de pesquisa são usados para esse propósito. O primeiro envolve fazer explosões subterrâneas perto do depósito e observar como reações sísmicas que permitem obter informações sobre sua localização e tamanho. O segundo método é obter esses dados de ondas sísmicas que ocorrem naturalmente.
A primeira etapa da extração de petróleo é fazer um buraco fundo no solo. A seguir, uma caixa (tubo de aço) é colocada no furo perfurado, garantindo a estabilidade de toda a estrutura. No estágio seguinte, mais furos são feitos para permitir o aumento do fluxo do óleo extraído. Um fim de dissolver poluentes no poço perfurado, o ácido clorídrico é frequentemente usado, ou que acidifica como formações de carbonato e cal e remove depósitos de incrustação, ferrugem e carbonita. O ácido clorídrico também é usado para remover o cimento residual remanescente após o processo de perfuração. Na etapa seguinte, uma instalação especial é colocada no topo do poço, às vezes chamada de “árvore de Natal”. É um conjunto de válvulas, tubos e concentrados para o pressão regular e o fluxo de óleo e gás. Após a conexão de todo o aparelho, ocorre a etapa de recuperação primária. Para extrair óleo neste processo, muitos mecanismos naturais são usados, por exemplo, drenagem por gravidade. A taxa de recuperação no estágio primário geralmente não excede 15%. Com a extração posterior, a pressão subterrânea torna-se insuficiente para continuar a deslocar o óleo para a superfície. Nesse ponto, a etapa de recuperação secundária começa. Existem muitas técnicas para a recuperação secundária de petróleo. Estar envolvem o fonte de energia externa ao depósito por meio da injeção de fluidos (por exemplo, água) ou gases (por exemplo, ar, dióxido de carbono) para aumentar a pressão no subsolo. A taxa média de recuperação após as operações primárias e secundárias de recuperação de óleo geralmente não excede 45%. A última etapa do processo de extração é a chamada recuperação da terceira ordem, que pode ser obtida por meio de várias técnicas. O primeiro deles reduz a viscosidade do óleo por meio do aquecimento térmico. A segunda é a injeção de gás no depósito (injeção de dióxido de carbono). O último método é chamado de inundações químicas. Eles consistem em misturar polímeros densos e insolúveis com água e injetá-los no subsolo. A recuperação terciária permite um adicional de 15 %da produção de petróleo do depósito. Registro ao fim das reservas de depósitos de petróleo em terra, uma busca por seus recursos no fundo do mar começou. Para isso, estão sendo construídas plataformas de perfuração, um processo complicado, caro e demorado – a construção da plataforma de mineração costuma durar 2 anos. Podem ser fixados de forma permanente ao fundo (profundidade até 90 m) ou à deriva em flutuadores especiais, fixados com sistema de ancoragem. Como plataformas de perfuração offshore geralmente estão conectadas a uma rede de várias dezenas de poços que extraem petróleo em rochas porosas. Além de extrair óleo na plataforma de perfuração, também é separado do gás. A matéria-prima assim obtida é transportada através de um sistema de dutos para uma refinaria ou para uma embarcação de mineração e transbordo. Em seguida, o óleo e o gás são enviados ao petroleiro, que os transporta para terra. Claro, a quantidade de óleo recuperado não depende apenas das técnicas de perfuração utilizadas. Os fatores-chave neste caso são os aspectos geológicos, como a permeabilidade das rochas, a força dos acionamentos naturais, a porosidade do depósito ou a viscosidade do próprio óleo.
Processamento de petróleo bruto
O óleo cru extraído é processado em refinarias para a transferência de combustíveis, óleos, lubrificantes, asfaltos e outros produtos. Na maioria das vezes, o petróleo bruto é separado em frações sem uma alteração química de seus componentes. Desta forma, gases de refinaria voláteis à temperatura ambiente, éter de petróleo com ponto de ebulição de 35-60 ° C, gasolina leve e pesada, querosene, diesel com diferentes pontos de ebulição e mazut (ou seja, um resíduo com ponto de ebulição acima de 350 ° C) são escolhidos. O petróleo bruto passa por vários processos, como:
a) Craqueamento – consiste na decomposição de longos hidrocarbonetos alifáticos encontrados em mazut pesado e frações de óleo, em compostos com cadeias mais curtas encontradas no petróleo e no óleo diesel. Além de hidrocarbonetos alifáticos de cadeia curta, metano, GLP, hidrocarbonetos insaturados e coque também são formados no processo. O craqueamento pode ser iniciado por modelos térmicos, catalíticos ou de radiação. b) Reformador – é o processo processado às frações do petróleo de nível ou produtos obtidos do craqueamento para a devolução de combustíveis índice de octanagem. O processo é realizado na presença de hidrogênio, usando catalisadores de platina muito caros. O processo de reforma produz hidrogênio, gás de refinaria, GLP, bem como isobutano e n-butano. c) Destilação – visa separar o óleo cru em frações com ebulição em várias faixas de temperatura. Graças a esse processo, são básicas frações básicas, tais como: gás seco e úmido, gasolina leve e pesada, querosene, óleo diesel, mazut e gudron. d) Alquilação – é uma reação das olefinas com o isobutano, realização na formação de isoparafinas com maior peso molecular e número de octanas. No processo de alquilação, o ácido sulfúrico pode ser usado como catalisador. e) Pirólise – processo de degradação realizado sem oxigênio a temperaturas muito elevadas. É usado para decompor frações de óleo pesado em gasolina pirolítica, óleos e alcatrão.
Uma oferta do Grupo PCC para a indústria de mineração
Para melhorar a extração e o processamento do óleo, o uso de diversos produtos químicos é de importância fundamental. A soda cáustica é usada no refino de petróleo bruto, óleos minerais, breu e betume e extração de gás de xisto. O hidróxido de sódio no Grupo PCC é produzido por um processo de eletrólise de membrana e fornecido na forma de uma solução com uma concentração de aprox. 50%. Outra aplicação de hidróxido de sódio na indústria de mineração é o tratamento de esgoto e produtos de coque líquido.
Um importante grupo de produtos de grande utilidade na extração e produção de óleo e gás são os surfactantes. Os surfactantes condicionam a tensão interfacial entre o petróleo bruto e a rocha. Isso reduz à janela de adição e óleo adicional pode ser liberado do campo de petróleo. Os surfactantes também são usados como um meio de reduzir os danos ecológicos, derivados do petróleo e de outras lixivias de petróleo. Eles também podem ser usados para limpar tanques e vasos tratados para o transporte da matéria-prima extraída.
Um dos grupos mais importantes de surfactantes usados em preparações de limpeza são os alquil éter sulfatos oferecidos pelo Grupo PCC da série SULFOROKAnol . Esses produtos, devido ao seu caráter aniônico, funcionarão bem em formulações com outros surfactantes aniônicos, não iônicos e anfotéricos. Suas propriedades de lavagem, emulsificação e formação de espuma os tornam úteis como ingredientes em fórmulas que limpam as superfícies. O ácido alquilbenzenossulfônico (ABS) e seus sais, por exemplo, ABSNa , também têm uso semelhante. O ácido ABS / 1 pertence ao grupo dos tensoativos aniônicos. Resultante à sua solubilidade em petróleo bruto, pode ser um elemento auxiliar na extração e processamento do petróleo. Além disso, o ABS / 1 ácido , graças às suas propriedades detergentes, é utilizado para processos de limpeza e desengorduramento, por exemplo, de tanques e navios. Os produtos de limpeza usados na indústria do petróleo também podem incluir a série de produtos ROKAmid . Eles são caracterizados pela capacidade de criar espuma densa e estável, mesmo em uma pequena concentração. Graças à sua forma líquida, os produtos ROKAmid facilitam ROKAmid todas as operações relacionadas com seu armazenamento, transporte e distribuição. O próximo grupo de produtos secção nos processos de extração de óleo e gás são os emulsificantes. Eles são usados em métodos industriais de desidratação e dessalinização de óleo. Esses processos contam com aquecimento de óleo com adição de emulsificantes em um dispositivo chamado eletro-desidratador. A mistura assim aquecida é forçada através do espaço do sistema de eletrodos concêntricos. As gotas de água se deformam, perdem sua carga e são mais fáceis de combinar umas com as outras, separando-se do óleo. O óleo cru desidratado e dessalinizado pode ser submetido a processamento adicional. Ideais como emulsificantes em processos de desidratação e dessalinização industriais são os produtos ROKAnol . Estes são surfactantes não iônicos pertencentes ao grupo dos álcoois graxos alcoxi. Os produtos ROKAnol podem ser usados em uma ampla gama de temperaturas, bem como em ambientes ácidos, neutros e ligeiramente alcalinos. Eles também podem fazer parte de agentes de limpeza desengraxantes usados na indústria de petróleo. Propriedades emulsificantes muito boas também são usados por derivados de éster de sorbitano etoxilado, como ROKwinol 60 e ROKwinol 80 . Esses produtos podem ser componentes de fluidos de perfuração usados na produção de petróleo. Por outro lado, ésteres de sorbitano, como ROKwin 60 e ROKwin 80 , podem ser usados no vazamento de substâncias de petróleo para águas como agentes dispersantes.
