A destilação é um processo de separação de mistura de líquidos por meio da vaporização. As substâncias costumam ter pontos de ebulição(*) diferentes, portanto, ao aquecer uma mistura, aquele que tem menor ponto de ebulição, vaporizará primeiro.
No processo de destilação, o líquido vaporizado é resfriado, para que ele volte a fase líquida, agora, separado dos demais.
O petróleo bruto é na verdade uma mistura de muitos produtos e a destilação do petróleo é a etapa inicial do refino. Tem por objetivo, fracionar a mistura em produtos de interesse, como gasolina, querosene, diesel, óleos lubrificantes e resíduos pesados, fazendo assim a destilação fracionada do petróleo.
Esse processo ocorre em grandes torres de destilação de petróleo, chamadas de colunas de destilação fracionada, que funcionam de forma contínua, garantindo a produção constante das frações.
Embora existam diferentes métodos, destacam-se duas etapas principais: a destilação atmosférica e a destilação a vácuo.
A primeira acontece com o sistema sujeito a pressão atmosférica, enquanto a segunda, acontece com uma pressão negativa, abaixo da pressão atmosférica, também chamada de pressão de vácuo.
Cada um desses métodos exige condições específicas e o apoio de equipamentos robustos, entre os quais se destacam as bombas OMEL, responsáveis por movimentar fluidos, criar vácuo e dosar aditivos essenciais ao processo.
1. Da chegada do petróleo à coluna atmosférica
Antes de entrar na torre, o petróleo passa por dessalinização e pré-aquecimento em fornos. Essa etapa prepara a mistura para atingir a temperatura adequada de vaporização (cerca de 350–360 °C).
É nesse ponto que entram as bombas centrífugas HDR da OMEL, responsáveis por movimentar o petróleo bruto já aquecido até a coluna atmosférica. Construídas conforme a norma API 610, essas bombas garantem robustez e segurança para lidar com fluidos em alta temperatura, assegurando a alimentação contínua da unidade.
Além disso elas possuem suporte de carcaça sobre linha de centro (centerline-supported) que confere rigidez, reduz vibração e problemas de desalinhamentos decorrentes de dilatação térmica.
2. Separação na torre atmosférica
Dentro da coluna, o vapor sobe e o líquido desce em contracorrente. As frações mais leves, como gases e gasolina, saem no topo, por outro lado, querosene e diesel são retirados em níveis intermediários, enquanto na base ficam os resíduos pesados.
Para que esse processo seja eficiente, parte do líquido condensado retorna ao topo como refluxo e outras correntes são retiradas, resfriadas em trocadores e bombeadas de volta num processo de recirculação conhecido como pump-around loops.
Essas circulações internas, assim como o transporte das frações laterais retiradas da coluna, também dependem das bombas HDR OMEL, que suportam as condições severas de alta pressão e temperatura, podendo chegar a 350 m de altura manométrica e 400º C de temperatura, operando com alta confiabilidade.
Na imagem seguinte, apresentamos um esquema básico da coluna de destilação atmosférica.
3. Extração de resíduos e encaminhamento à destilação a vácuo
O resíduo pesado que permanece no fundo da coluna atmosférica precisa ser encaminhado para uma segunda torre: a coluna de destilação a vácuo. Se esse material fosse submetido a temperaturas ainda mais elevadas em pressão atmosférica, sofreria degradação térmica, formando coque e comprometendo o rendimento.
Novamente, as bombas HDR são fundamentais, garantindo a movimentação desses fluidos de alta viscosidade até a unidade seguinte.
4. Destilação a vácuo
Na coluna de vácuo, o objetivo é reduzir a pressão interna (tipicamente de 10 a 40 mmHg absolutos), o que permite vaporizar frações pesadas a temperaturas menores, preservando sua integridade.
Aqui entra em ação a bomba de vácuo BLN da OMEL, baseada no princípio de anel líquido. Ela cria e mantém a baixa pressão necessária dentro da torre, condição indispensável para a separação de gasóleos de vácuo (LVGO e HVGO), matérias-primas para craqueamento catalítico e produção de lubrificantes.
Sem a bomba de vácuo, a torre não conseguiria operar nessas condições críticas.
5. A importância da dosagem precisa
Durante a destilação do petróleo, não basta apenas aquecer e separar as frações, é necessário controlar fenômenos indesejados que podem prejudicar a eficiência e a segurança da operação.
Podemos encontrar as bombas dosadoras na linha de alimentação do petróleo bruto (feed) dosando de antiespumantes antes da entrada na coluna atmosférica, evitando a formação de espuma que poderia comprometer o fracionamento.
Também no topo da coluna atmosférica são injetados produtos neutralizantes, tais como soda cáustica diluída, ou inibidores de corrosão, minimizando os efeitos de compostos ácidos presentes nas frações leves, como nafta e gasolina.
Outro pronto que a bomba dosadora marca presença é nas linhas de refluxo e pump-around loops com a adição de antiespumantes ou agentes de controle, garantindo que a circulação interna da torre se mantenha estável e sem perda de eficiência.
Dispersantes e neutralizantes são injetados na base da coluna atmosférica para reduzir a incrustação e a corrosão causada por compostos pesados e ricos em enxofre.
Já na coluna de destilação a vácuo, antiespumantes são injetados para evitar arraste de gotículas nos vapores e aplicação de inibidores de corrosão nas linhas quentes, protegendo tubulações e equipamentos.
As bombas dosadoras NSP da OMEL, projetadas segundo a norma API 675, com capacidade de operar em pressões de até 340 bar e temperaturas extremas, assegura precisão (erro <1%) e segurança, inclusive com opções de diafragma duplo ou triplo para processos críticos. Isso garante não apenas a qualidade do produto final, mas também a longevidade dos equipamentos de refino.
6. Visão integrada
Trazemos uma visão geral sobre os processos e onde estão inseridas as bombas da OMEL no diagrama seguinte:
7. Conclusão
Ao observar o processo de destilação de forma integrada, percebe-se que cada etapa depende de equipamentos de bombeamento robustos e confiáveis.
- As bombas centrífugas HDR asseguram o transporte do petróleo bruto, as recirculações internas e a movimentação das correntes retiradas.
- A bomba de vácuo BLN mantém o ambiente de baixa pressão indispensável à destilação a vácuo.
- A bomba dosadora NSP adiciona precisão e segurança ao controle químico do processo.
Com essa combinação, a OMEL oferece soluções completas que sustentam a eficiência, a segurança e o rendimento das unidades de refino.
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Os técnicos e engenheiros de pós-vendas da OMEL são qualificados para responder às solicitações de vistas explodidas para identificação das peças, manuais e informações sobre instalação e operação.
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(*) Ponto de ebulição é o nome dado para a condição de temperatura e pressão que um líquido se transforma em vapor. Se a pressão não mudar, essa transformação frequentemente acontece a uma temperatura constante.
