PETRÓLEO: processos de refino do petróleo e seus impactos

O presente artigo é um estudo sobre as etapas de refino do petróleo, dando um enfoque maior nos impactos causados por essa atividade ao meio ambiente. O petróleo, por muitos anos tem sido considerado a principal fonte de combustível do mundo contemporâneo, sendo uma fonte de energia não renovável e de origem orgânica. É empregado como fonte de energia e combustível para os meios de transportes e como matéria-prima para infinidades de produtos. No artigo é apresentado um estudo de caso onde analisa a caracterização, gestão, legislação, risco ambientais entre outros fatores dos resíduos sólidos da Industria de Refino de Petróleo (Lubnor). A pesquisa é parte integrante das atividades que compõe a Nota Parcial (NP2) da disciplina de Ecossistemas Marinhos e Ambientes Costeiros, 2016.2, do curso de Eng, Ambiental e Sanitária, da Universidade de Fortaleza.

Introdução

O petróleo, por muitos anos tem sido considerado a principal fonte de combustível do mundo contemporâneo, não renovável e de origem orgânica. É o resultado do soterramento de ambientes marinhos. Empregado como fonte de energia e combustível para os meios de transportes e como matéria-prima para infinidades de produtos.

As refinarias de petróleo possuem várias etapas (dessalinização, destilação atmosférica, destilação a vácuo, desasfaltação a Propano, desaromatização a Furfural e desparafinação), de separação para a geração dos derivados, porém essas etapas acabam gerando impactos e do ponto de vista ambiental, as refinarias são grandes geradoras de poluição. Há gasto de energia, dependendo de qual tipo petróleo cada indústria utiliza, pois, petróleos mais pesados, por exemplo, demandam de mais energias na passagem de cada etapa e possui, também, mais substâncias poluentes. Existe uma demanda alta de água, despejam grande quantidade de efluentes líquidos, são grandes emissoras de diversos gases nocivos para a atmosfera, dentre eles podendo citar: CO, SOx, CO2, CFC, NOx, hidrocarbonetos, entre outros. E produzem resíduos sólidos de difícil tratamento e disposição.

Refino do Petróleo

O petróleo bruto é composto por hidrocarbonetos e contém várias impurezas. A composição desse petróleo vai ser definido de qual reservatório é sua origem. O petróleo bruto em si não é muito utilizado, quase somente como óleo combustível, mas se ele passar por diversos processos de beneficiamento para obtenção de outros derivados assim ele terá produtos de grande interesse comercial (MARIANO, 2001).

"Refinar petróleo é, portanto, separar as frações desejadas, processá-las e lhes dar acabamento, de modo a se obterem produtos vendáveis." (MARIANO, 2001, p.10)

Ainda de acordo com Mariano (2001), as refinarias são um complexo de operações diversas na qual essas operações só vão ser definidas de acordo com o tipo de petróleo que será refinado e com o produto final que aquela empresa quer. Por causa disso, as refinarias são diferentes entre si.

"O principal objetivo dos processos de refinação é a obtenção da maior quantidade possível de derivados de alto valor comercial, ao menor custo operacional possível, com máxima qualidade, minimizando-se ao máximo a geração dos produtos de pequenos valores de mercado." (MARIANO, 2001, p.11)

Destilação fracionada

É uma das primeiras etapas de refino que “para tal, utiliza-se uma torre de destilação com uma fornalha na parte inferior, onde o combustível é aquecido. A torre possui até 50 pratos ou bandejas, sendo que cada uma apresenta uma temperatura diferente que vai diminuindo à medida que a altura aumenta” (FOGAÇA, 2016).

Quando o petróleo é aquecido na fornalha, seus componentes vão passando para o estado gasoso, sendo que os mais pesados (de maior massa molar) não sobem, mas ficam líquidos na parte inferior e são separados. As demais frações no estado gasoso sobem pela torre, e quando uma dessas frações atinge uma bandeja com uma temperatura menor que seu ponto de ebulição, ela liquefaz-se e é coletada nesta altura da torre. As demais frações que ainda permanecem no estado gasoso passam para a próxima bandeja e esse processo vai se repetindo. Desse modo, cada uma das frações liquefaz-se em um dos pratos e são coletadas separadamente (FOGAÇA, 2016, p.1).

Destilação à vácuo

Sobre essa etapa Fogaça (2016, p.1) acrescenta:

A diferença que ocorre dessa destilação para a anterior é somente que as frações obtidas são submetidas a uma pressão inferior à da atmosfera em uma torre de fracionamento. Isso faz com que frações mais pesadas entrem em ebulição em temperaturas mais baixas que o seu ponto de ebulição e, desse modo, evita-se que suas moléculas de cadeias mais longas se quebrem (FOGAÇA, 2016, P.1).

Craqueamento térmico e Craqueamento catalítico

Sobre essa etapa Fogaça (2016, p.1) afirma:

A terceira etapa é o craqueamento térmico e caqueamento catalítico do petróleo. Os processos anteriores foram físicos, mas agora se usa um processo químico. Nessa etapa quebram-se moléculas mais longas em moléculas menores. Desse modo, transformando determinadas frações de menor interesse comercial em frações de maior interesse (FOGAÇA, 2016, p.1).

“A última etapa do refino do petróleo trata-se da reforma catalítica (reforming), em que, como o próprio nome indica, o objetivo é “reformar ou reestruturar” as moléculas, transformando cadeias normais de hidrocarbonetos em cadeias ramificadas, cíclicas e aromáticas” (FOGAÇA, 2016).

Poluentes de uma refinaria

    De acordo com Mariano (2001), durante o processo das etapas do refino do petróleo, dióxido de enxofre é produzido, que tem como consequência a chuva ácida. Esse tipo de chuva se forma quando a umidade do ar se combina com esse gás e o resultado é uma precipitação ácida que pode acidificar a água na superfície e o solo. O mesmo pode ser dito para qualquer emissão toxica industrial. Na destilação atmosférica, um dos principais produtos gerados é o gás de refinaria, composto principalmente por metano e etano, que contém gás sulfídrico e amônia, esse deve ser levado a um sistema de tratamento da refinaria e depois de purificado é usado como combustível para os fornos de aquecimento. Os poluentes gasosos gerados nos processos (por exemplo, CO, SOx, NOx, material particulado e hidrocarbonetos), podem ser oriundos de emissões fugitivas e respiradouros dos processos, muitas vezes, dependendo da empresa, são diluidos na atmosfera por dispersão, absorvidos (com carvão ativado, por exemplo) ou adsorvidos, onde são processos usados na produção, separação e purificação de misturas gasosas e concentração de gases, a temperatura pode elevar-se ou pode usar-se vapor de água.  

Água de chuva, água dos esgotos sanitários, águas de processo, águas de resfriamento, todos esses são efluentes líquidos, que são tratados nas próprias refinarias através de estação de tratamento de efluentes. Logo após o tratamento são lançados em corpos receptores ou em estações de tratamento públicas, uma vez que atendam à legislação ambiental. Várias refinarias liberam, sem intenção, hidrocarbonetos líquidos no solo ou em águas superficiais.  Dependendo da quantidade liberada, esse problema apresenta riscos para saúde humana e o para o meio ambiente (MARIANO, 2001).

Segundo Mariano (2001) nas refinarias os resíduos sólidos que são gerados, são as lamas resultantes de vários processos, borras oleosas, sedimentos do fundo dos tanques de armazenamento do petróleo cru e derivados, e sólidos emulsionados de óleo. Esses resíduos apresentam elementos tóxicos como chumbo, cromo, arsênio, cádmio, mercúrio e diversos outros.

“Os resíduos sólidos perigosos representam um sério risco para o meio ambiente, e é preciso que sejam escolhidas soluções adequadas para a sua destinação” (MARIANO, 2001, p.150).

Sobre os efeitos ao Meio Ambiente ocasionado pelo lançamento de resíduos sólidos industriais Mariano (2001) destaca:

O lançamento de resíduos sólidos industriais nos solos pode acarretar diversos problemas ao meio ambiente, que, de um modo geral, incluem:

[...]