Os vários componentes do petróleo bruto têm tamanhos, pesos e temperaturas de ebulição diferentes; portanto, o primeiro passo é separar estes componentes. Como têm temperaturas de ebulição diferentes, podem ser facilmente separados por um processo chamado destilação fraccionada. Os passos da destilação fraccionada são os seguintes:
- Aqueça a mistura de duas ou mais substâncias (líquidos) com diferentes pontos de ebulição a uma temperatura elevada. O aquecimento é normalmente feito com vapor de alta pressão a temperaturas de cerca de 1112 graus Fahrenheit / 600 graus Celsius.
- A mistura ferve, formando vapor (gases); a maioria das substâncias entra na fase de vapor.
- O vapor entra no fundo de uma longa coluna (coluna de destilação fraccionada) que é preenchida com tabuleiros ou pratos. Os tabuleiros têm muitos orifícios ou tampas de bolhas (como uma tampa solta numa garrafa de refrigerante) para permitir a passagem do vapor. Eles aumentam o tempo de contacto entre o vapor e os líquidos na coluna e ajudam a recolher os líquidos que se formam a várias alturas na coluna. Existe uma diferença de temperatura através da coluna (quente no fundo, frio no topo).
- O vapor sobe na coluna.
- Quando o vapor sobe através dos tabuleiros na coluna, arrefece.
- Quando uma substância no vapor atinge uma altura onde a temperatura da coluna é igual ao ponto de ebulição dessa substância, ela irá condensar para formar um líquido. (A substância com o ponto de ebulição mais baixo irá condensar no ponto mais alto da coluna; substâncias com pontos de ebulição mais altos irão condensar mais baixo na coluna).
- Os tabuleiros recolhem as várias frações de líquido.
- As fracções líquidas recolhidas podem passar para condensadores, que as arrefecem mais e depois ir para tanques de armazenamento, ou podem ir para outras áreas para processamento químico posterior
A destilação fraccionada é útil para separar uma mistura de substâncias com diferenças estreitas nos pontos de ebulição, sendo o passo mais importante no processo de refinação.
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O processo de refinação de óleo começa com uma coluna de destilação fraccionada. À direita, você pode ver vários processadores químicos que são descritos na próxima seção.
Muitos poucos dos componentes saem da coluna de destilação fracionária prontos para o mercado. Muitos deles devem ser quimicamente processados para fazer outras frações. Por exemplo, apenas 40% do petróleo bruto destilado é gasolina; entretanto, a gasolina é um dos principais produtos fabricados pelas companhias petrolíferas. Ao invés de destilar continuamente grandes quantidades de petróleo bruto, as companhias petrolíferas processam quimicamente algumas outras frações da coluna de destilação para fazer gasolina; este processamento aumenta o rendimento da gasolina de cada barril de petróleo bruto.
Na próxima seção, veremos como processamos quimicamente uma fração em outra.