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Processos Orgânicos II Indústria Petroquímica Prof. Gilberto Simioni [email protected]

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Processos Orgacircnicos II

Induacutestria Petroquiacutemica

Prof Gilberto Simionigil_simioniyahoocombr

Processos Orgacircnicos II

PETROQUIacuteMICA DEFINICcedilAtildeO A petroquiacutemica eacute a aacuterea da quiacutemica relacionada aos derivados de

petroacuteleo e sua utilizaccedilatildeo na induacutestria A induacutestria petroquiacutemica objetiva a transformaccedilatildeo do petroacuteleo na maior

diversidade de produtos possiacuteveis com o menor custo e a maior qualidade

Duas importantes induacutestrias estatildeo diretamente ligadas agrave cadeia produtiva de petroacuteleo e gaacutes natural bull Induacutestria Petroquiacutemica olefinas eteno e propeno aromaacuteticos e p-xileno

produccedilatildeo de poliacutemeros como polietileno polipropileno estireno e polietileno tereftalato (PET)

bull Induacutestria de Transformaccedilatildeo de Plaacutesticos embalagens filmes componentes automotivos fios tubos cabos componentes de eletrodomeacutesticos e fibras

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PETROQUIacuteMICA EVOLUCcedilAtildeO HISTOacuteRICA 1919 ndash Trabalhos desenvolvidos nos Estados Unidos durante a Primeira Guerra

Mundial 1920 e 1930 ndash Desenvolvimento da fabricaccedilatildeo e uso de olefinas (eteno propeno e

buteno) 1940 e 1950 ndash Forte expansatildeo das atividades petroquiacutemicas em funccedilatildeo da Segunda

Guerra Mundial Deacutecada de 1950 - Iniacutecio da atividade petroquiacutemica no Brasil 1957 - Inaugurada a Companhia Brasileira de Estireno ALBA inicia manipulaccedilaotilde de

metanol 1958 - Petrobraacutes instala uma faacutebrica de fertilizantes com a manipulaccedilatildeo de amocircnia e

nitratos 1958 e 1959 - Petrobraacutes inaugura em Cubatatildeo (Santos-SP) suas unidades de eteno e

propeno A Companhia Petroquiacutemica Brasileira comeccedila suas atividades de processamento de negro de fumo Union Carbide do Brasil e Solvay iniciam suas produccedilotildees de polietileno Rhodia inicia produccedilatildeo de acetona

1960 ndash Induacutestria Brasileira de Enxofre inicia sua atividades na produccedilatildeo de enxofre 1972 ndash Inaugurada a RECAP (Refinaria em Capuava ndash Santo AndreacuteMauaacute ndash SP)

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PETROQUIacuteMICA EVOLUCcedilAtildeO HISTOacuteRICA Afim de incrementar o setor o governo brasileiro criou um conjunto de instrumentos

indutores do fortalecimento e desenvolvimento da petroquiacutemicabull 1967 - criaccedilatildeo da Petroquisa uma holding da Petrobraacutes para este setor bull Oferta de creacutedito subsidiado via Sistema BNDES restriccedilotildees agraves importaccedilotildees bull Praacutetica de preccedilos atraentes para a nafta (principal mateacuteria-prima petroquiacutemica)

1978 e 1982 - O segundo e terceiro poacutelos localizados respectivamente em Camaccedilari (BA) e Triunfo (RS) ambas utilizaram modelo societaacuterio denominado tripartite

Modelo tripartite - O controle das empresas eacute compartilhado pela Petroquisa por um soacutecio privado nacional e por um soacutecio privado estrangeiro Garantindo suprimento de mateacuterias-primas para aacuterea downstream pelas centrais Copene (BA) e Copesul (RS)

1990 - Com a implementaccedilatildeo do Programa Nacional de Desestatizaccedilatildeo o modelo vitorioso ateacute os anos 1980 comeccedilou a ser desmontado Com isso a Petroquisa perde participaccedilotildees societaacuterias e o papel de planejadora da poliacutetica industrial do setor petroquiacutemico nacional

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PETROQUIacuteMICA EVOLUCcedilAtildeO HISTOacuteRICARecentes projetos de investimento de grande porte para o setor petroquiacutemico a saber

Complexo Gaacutes-Quiacutemico do Rio De Janeiro Projeto dimensionado para uma produccedilatildeo de 500000 tonano de eteno usando derivados do petroacuteleo da Bacia de Campos Processo de ldquoCraqueamento cataliacutetico fluacuteidordquo desenvolvido pela Petrobraacutes o qual permite o uso de derivados de petroacuteleo pesado abundante no paiacutes O projeto envolve investimentos de cerca de US$ 800 milhotildees Poacutelo Petroquiacutemico de Pauliacutenia Segundo poacutelo do Estado de Satildeo Paulo utiliza correntes processadas pela Replan com a implantaccedilatildeo de faacutebricas de polietileno polipropileno oxoalcooacuteis aacutecido acriacutelico e acrilatos Haacute ainda a possibilidade de se instalar uma unidade para produccedilatildeo de oacutexido de eteno Investimento da ordem de US$ 2 bilhotildees

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GENERALIDADES Trecircs rotas baacutesicas definem o estudo dos produtos petroquiacutemicos envolvendo a

manipulaccedilatildeo de olefinas compostos aromaacuteticos e gaacutes de siacutentese O uso de olefinas merece destaque sendo o eteno o propeno e o butadieno as

mateacuterias-primas mais relevantes Plantas que utilizam mateacuterias-primas mais pesadas requerem alto investimento em

unidades de craqueamento adequadas para obtenccedilatildeo dos produtos petroquiacutemicos baacutesicos Contudo obten-se uma maior variedade de co-produtos

Mateacuterias-primas mais pesadas satildeo de craqueamento mais faacutecil Dessa forma parafinas saturadas e alcanos satildeo mais faacuteceis de serem quebradas

Qualquer que seja o processo usado o craqueamento eacute realizado para obter alta seletividade na produccedilatildeo de olefinas aromaacuteticos com a produccedilatildeo miacutenima de metano e hidrocarbonetos lineares com mais de cinco aacutetomos de carbono

Os tipos de produtos petroquiacutemicos gerados satildeo influenciados pela natureza dos hidrocarbonetos temperatura de reaccedilatildeo e tempo de permanecircncia no reator

Os Produtos finais da induacutestria petroquiacutemica dessa forma podem ser agrupados em plaacutesticos elastocircmeros fibras fertilizantes solventes ou especialidades

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno Eacute um gaacutes incolor odor eteacutereo levemente adocicado que liquefaz a -103degC e se solidifica a -169degC sendo o composto quiacutemico de maior utilizaccedilatildeo no setor quiacutemico industrial

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEtenobullSua importacircncia na induacutestria eacute decorrente de suas propriedades favoraacuteveis e alguns aspectos econocircmicos citando-se por exemplo

bull Estrutura simples com alta reatividadebull Composto relativamente baratobull Facilmente produzido de qualquer fonte de hidrocarboneto atraveacutes de

craqueamento e com alto rendimento bull Produtos importantes satildeo obtidos com alto rendimento e baixo custo

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno30 de todos os produtos petroquiacutemicos satildeo derivados do eteno sendo o oacutexido de etileno e o dicloroetanol os compostos mais importantes Seus derivados satildeo usados em plaacutesticos anticongelantes solventes material de vestuaacuterio etc As reaccedilotildees possiacuteveis incluem oxidaccedilatildeo carbonilaccedilatildeo oxidativa cloraccedilatildeo hidrataccedilatildeo alquilaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo e polimerizaccedilatildeo Exemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees do eteno incluem

bull Uso de oacutexido de etileno na siacutentese de diversos produtos de importacircncia comercial como etilenoglicoacuteis etanolaminas e alcooacuteis etoxilados

bull As etanolaminas satildeo empregadas na remoccedilatildeo de CO2 e H2S de gases como inibidor de corrosatildeo e na produccedilatildeo de detergentes sabotildees e cosmeacuteticos

bull 12-dicloroetano obtido por cloraccedilatildeo direta do eteno obten-se cloreto de vinila que atraveacutes de polimerizaccedilatildeo gera o PVC

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno

bull Etilbenzeno produzido atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o benzeno como mateacuteria-prima para siacutentese de estireno usado no preparo de poliestireno

bull Atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o aacutecido aceacutetico ocorre a produccedilatildeo de acetato de vinila que eacute utilizado para produzir acetato de polivinila e aacutelcool poliviniacutelico

bull A reaccedilatildeo com gaacutes de siacutentese (CO e H2) resulta no aldeiacutedo propiocircnico que reage como oxigecircnio e fornece o aacutecido propiocircnico utilizado como preservativo de cereais

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Oacutexido de eteno

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropeno Tambeacutem chamado propileno eacute um olefina de foacutermula C3H6 apresentando-se normalmente como um gaacutes incolor e altamente inflamaacutevel

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoMaior parte desse insumo eacute obtido diretamente nas refinarias e um terccedilo pelo craqueamento da naftabullSuas reaccedilotildees satildeo tambeacutem muito diversificadas incluindo

bull Oxidaccedilatildeo Cloraccedilatildeo Hidrataccedilatildeo e Alquilaccedilatildeo bull Adiccedilatildeo de aacutecidos orgacircnicos bull Oxiacilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com aacutecido aceacutetico e oxigecircnio bull Hidroformilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com CO e hidrogecircniobull Polimerizaccedilatildeo bull Metaacutetese ou Desproporcionaccedilatildeo Cataliacutetica Conversatildeo do propeno a

outras olefinas de menor e maior peso molecular

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSMetaacutetese

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoExemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees dopropeno incluem

Fabricaccedilatildeo de plaacutesticos e resinas a partir da acrilonitrila obtida da reaccedilatildeo do propeno com amocircnia e oxigecircnio

Tratamento de aacutegua com acrilamida obtida da conversatildeo do propeno Anticongelantes de aviaccedilatildeo preparo de cosmeacuteticos solventes para

resinas vernizes gomas e oacuteleos Glicerol e propileno glicol que gera espumas de poliuretano resinas de

polieacutester cosmeacuteticos fluidos de freio plastificantes xaropes e detergentes a partir do oacutexido de propileno

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

bull Fabricaccedilatildeo de resinas e plastificantes a partir do aacutelcool aliacutelico (CH2=CHCH2OH) obtido da reaccedilatildeo de isomerizaccedilatildeo cataliacutetica do propeno

bull Obtenccedilatildeo de etilacrilato eacutester utilizado na produccedilatildeo de tintas de laacutetex e acabamentos tecircxteis e de couro a partir da acroleiacutena (CH2=CHCHO) por sua vez obtida da oxidaccedilatildeo cataliacutetica do propeno com O2 ou ar atmosfeacuterico

bull Obtenccedilatildeo de solventes e aditivos de oacuteleo lubrificante a partir de aldeiacutedos butiacutericos e isobutiacutericos sintetizados pela reaccedilatildeo do propeno com H2 e CO

bull Siacutentese de oleato de isopropanila eacutester utilizado em lubrificantes e na produccedilatildeo de batom

CH3(CH2) 2ndashCH=CHndash(CH2) 7COO(isoC2H7)

(oleato de isopropanila)

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e Butadieno

Buteno Butadieno

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoOs butenos e o butadieno satildeo obtidos como subprodutos dos processos de refino de petroacuteleo e da produccedilatildeo do eteno atraveacutes de reaccedilotildees de craqueamento cataliacutetico ou teacutermico Apesar de servirem como mateacuteria-prima para menos produtos quiacutemicos do que aqueles gerados a partir do etileno ou propileno os produtos obtidos dessas olefinas satildeo importantes em volume e incluem o metil-t-butil-eacuteter a adiponitrila o 14-butanodiol e o polibutadieno dentre outros Na induacutestria os butenos satildeo mais usados em processos quiacutemicos que o butadieno o qual eacute mais empregado na siacutentese de poliacutemeros especialmente na produccedilatildeo de borracha sinteacuteticaDos n-butenos obteacutem-se o 2-butanol do qual se obteacutem a metiletilcetona usada como solvente

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
  • Slide 4
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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PETROQUIacuteMICA DEFINICcedilAtildeO A petroquiacutemica eacute a aacuterea da quiacutemica relacionada aos derivados de

petroacuteleo e sua utilizaccedilatildeo na induacutestria A induacutestria petroquiacutemica objetiva a transformaccedilatildeo do petroacuteleo na maior

diversidade de produtos possiacuteveis com o menor custo e a maior qualidade

Duas importantes induacutestrias estatildeo diretamente ligadas agrave cadeia produtiva de petroacuteleo e gaacutes natural bull Induacutestria Petroquiacutemica olefinas eteno e propeno aromaacuteticos e p-xileno

produccedilatildeo de poliacutemeros como polietileno polipropileno estireno e polietileno tereftalato (PET)

bull Induacutestria de Transformaccedilatildeo de Plaacutesticos embalagens filmes componentes automotivos fios tubos cabos componentes de eletrodomeacutesticos e fibras

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PETROQUIacuteMICA EVOLUCcedilAtildeO HISTOacuteRICA 1919 ndash Trabalhos desenvolvidos nos Estados Unidos durante a Primeira Guerra

Mundial 1920 e 1930 ndash Desenvolvimento da fabricaccedilatildeo e uso de olefinas (eteno propeno e

buteno) 1940 e 1950 ndash Forte expansatildeo das atividades petroquiacutemicas em funccedilatildeo da Segunda

Guerra Mundial Deacutecada de 1950 - Iniacutecio da atividade petroquiacutemica no Brasil 1957 - Inaugurada a Companhia Brasileira de Estireno ALBA inicia manipulaccedilaotilde de

metanol 1958 - Petrobraacutes instala uma faacutebrica de fertilizantes com a manipulaccedilatildeo de amocircnia e

nitratos 1958 e 1959 - Petrobraacutes inaugura em Cubatatildeo (Santos-SP) suas unidades de eteno e

propeno A Companhia Petroquiacutemica Brasileira comeccedila suas atividades de processamento de negro de fumo Union Carbide do Brasil e Solvay iniciam suas produccedilotildees de polietileno Rhodia inicia produccedilatildeo de acetona

1960 ndash Induacutestria Brasileira de Enxofre inicia sua atividades na produccedilatildeo de enxofre 1972 ndash Inaugurada a RECAP (Refinaria em Capuava ndash Santo AndreacuteMauaacute ndash SP)

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PETROQUIacuteMICA EVOLUCcedilAtildeO HISTOacuteRICA Afim de incrementar o setor o governo brasileiro criou um conjunto de instrumentos

indutores do fortalecimento e desenvolvimento da petroquiacutemicabull 1967 - criaccedilatildeo da Petroquisa uma holding da Petrobraacutes para este setor bull Oferta de creacutedito subsidiado via Sistema BNDES restriccedilotildees agraves importaccedilotildees bull Praacutetica de preccedilos atraentes para a nafta (principal mateacuteria-prima petroquiacutemica)

1978 e 1982 - O segundo e terceiro poacutelos localizados respectivamente em Camaccedilari (BA) e Triunfo (RS) ambas utilizaram modelo societaacuterio denominado tripartite

Modelo tripartite - O controle das empresas eacute compartilhado pela Petroquisa por um soacutecio privado nacional e por um soacutecio privado estrangeiro Garantindo suprimento de mateacuterias-primas para aacuterea downstream pelas centrais Copene (BA) e Copesul (RS)

1990 - Com a implementaccedilatildeo do Programa Nacional de Desestatizaccedilatildeo o modelo vitorioso ateacute os anos 1980 comeccedilou a ser desmontado Com isso a Petroquisa perde participaccedilotildees societaacuterias e o papel de planejadora da poliacutetica industrial do setor petroquiacutemico nacional

Processos Orgacircnicos II

PETROQUIacuteMICA EVOLUCcedilAtildeO HISTOacuteRICARecentes projetos de investimento de grande porte para o setor petroquiacutemico a saber

Complexo Gaacutes-Quiacutemico do Rio De Janeiro Projeto dimensionado para uma produccedilatildeo de 500000 tonano de eteno usando derivados do petroacuteleo da Bacia de Campos Processo de ldquoCraqueamento cataliacutetico fluacuteidordquo desenvolvido pela Petrobraacutes o qual permite o uso de derivados de petroacuteleo pesado abundante no paiacutes O projeto envolve investimentos de cerca de US$ 800 milhotildees Poacutelo Petroquiacutemico de Pauliacutenia Segundo poacutelo do Estado de Satildeo Paulo utiliza correntes processadas pela Replan com a implantaccedilatildeo de faacutebricas de polietileno polipropileno oxoalcooacuteis aacutecido acriacutelico e acrilatos Haacute ainda a possibilidade de se instalar uma unidade para produccedilatildeo de oacutexido de eteno Investimento da ordem de US$ 2 bilhotildees

Processos Orgacircnicos II

Processos Orgacircnicos II

Processos Orgacircnicos II

GENERALIDADES Trecircs rotas baacutesicas definem o estudo dos produtos petroquiacutemicos envolvendo a

manipulaccedilatildeo de olefinas compostos aromaacuteticos e gaacutes de siacutentese O uso de olefinas merece destaque sendo o eteno o propeno e o butadieno as

mateacuterias-primas mais relevantes Plantas que utilizam mateacuterias-primas mais pesadas requerem alto investimento em

unidades de craqueamento adequadas para obtenccedilatildeo dos produtos petroquiacutemicos baacutesicos Contudo obten-se uma maior variedade de co-produtos

Mateacuterias-primas mais pesadas satildeo de craqueamento mais faacutecil Dessa forma parafinas saturadas e alcanos satildeo mais faacuteceis de serem quebradas

Qualquer que seja o processo usado o craqueamento eacute realizado para obter alta seletividade na produccedilatildeo de olefinas aromaacuteticos com a produccedilatildeo miacutenima de metano e hidrocarbonetos lineares com mais de cinco aacutetomos de carbono

Os tipos de produtos petroquiacutemicos gerados satildeo influenciados pela natureza dos hidrocarbonetos temperatura de reaccedilatildeo e tempo de permanecircncia no reator

Os Produtos finais da induacutestria petroquiacutemica dessa forma podem ser agrupados em plaacutesticos elastocircmeros fibras fertilizantes solventes ou especialidades

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno Eacute um gaacutes incolor odor eteacutereo levemente adocicado que liquefaz a -103degC e se solidifica a -169degC sendo o composto quiacutemico de maior utilizaccedilatildeo no setor quiacutemico industrial

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEtenobullSua importacircncia na induacutestria eacute decorrente de suas propriedades favoraacuteveis e alguns aspectos econocircmicos citando-se por exemplo

bull Estrutura simples com alta reatividadebull Composto relativamente baratobull Facilmente produzido de qualquer fonte de hidrocarboneto atraveacutes de

craqueamento e com alto rendimento bull Produtos importantes satildeo obtidos com alto rendimento e baixo custo

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno30 de todos os produtos petroquiacutemicos satildeo derivados do eteno sendo o oacutexido de etileno e o dicloroetanol os compostos mais importantes Seus derivados satildeo usados em plaacutesticos anticongelantes solventes material de vestuaacuterio etc As reaccedilotildees possiacuteveis incluem oxidaccedilatildeo carbonilaccedilatildeo oxidativa cloraccedilatildeo hidrataccedilatildeo alquilaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo e polimerizaccedilatildeo Exemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees do eteno incluem

bull Uso de oacutexido de etileno na siacutentese de diversos produtos de importacircncia comercial como etilenoglicoacuteis etanolaminas e alcooacuteis etoxilados

bull As etanolaminas satildeo empregadas na remoccedilatildeo de CO2 e H2S de gases como inibidor de corrosatildeo e na produccedilatildeo de detergentes sabotildees e cosmeacuteticos

bull 12-dicloroetano obtido por cloraccedilatildeo direta do eteno obten-se cloreto de vinila que atraveacutes de polimerizaccedilatildeo gera o PVC

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno

bull Etilbenzeno produzido atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o benzeno como mateacuteria-prima para siacutentese de estireno usado no preparo de poliestireno

bull Atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o aacutecido aceacutetico ocorre a produccedilatildeo de acetato de vinila que eacute utilizado para produzir acetato de polivinila e aacutelcool poliviniacutelico

bull A reaccedilatildeo com gaacutes de siacutentese (CO e H2) resulta no aldeiacutedo propiocircnico que reage como oxigecircnio e fornece o aacutecido propiocircnico utilizado como preservativo de cereais

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Oacutexido de eteno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropeno Tambeacutem chamado propileno eacute um olefina de foacutermula C3H6 apresentando-se normalmente como um gaacutes incolor e altamente inflamaacutevel

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoMaior parte desse insumo eacute obtido diretamente nas refinarias e um terccedilo pelo craqueamento da naftabullSuas reaccedilotildees satildeo tambeacutem muito diversificadas incluindo

bull Oxidaccedilatildeo Cloraccedilatildeo Hidrataccedilatildeo e Alquilaccedilatildeo bull Adiccedilatildeo de aacutecidos orgacircnicos bull Oxiacilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com aacutecido aceacutetico e oxigecircnio bull Hidroformilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com CO e hidrogecircniobull Polimerizaccedilatildeo bull Metaacutetese ou Desproporcionaccedilatildeo Cataliacutetica Conversatildeo do propeno a

outras olefinas de menor e maior peso molecular

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSMetaacutetese

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoExemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees dopropeno incluem

Fabricaccedilatildeo de plaacutesticos e resinas a partir da acrilonitrila obtida da reaccedilatildeo do propeno com amocircnia e oxigecircnio

Tratamento de aacutegua com acrilamida obtida da conversatildeo do propeno Anticongelantes de aviaccedilatildeo preparo de cosmeacuteticos solventes para

resinas vernizes gomas e oacuteleos Glicerol e propileno glicol que gera espumas de poliuretano resinas de

polieacutester cosmeacuteticos fluidos de freio plastificantes xaropes e detergentes a partir do oacutexido de propileno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

bull Fabricaccedilatildeo de resinas e plastificantes a partir do aacutelcool aliacutelico (CH2=CHCH2OH) obtido da reaccedilatildeo de isomerizaccedilatildeo cataliacutetica do propeno

bull Obtenccedilatildeo de etilacrilato eacutester utilizado na produccedilatildeo de tintas de laacutetex e acabamentos tecircxteis e de couro a partir da acroleiacutena (CH2=CHCHO) por sua vez obtida da oxidaccedilatildeo cataliacutetica do propeno com O2 ou ar atmosfeacuterico

bull Obtenccedilatildeo de solventes e aditivos de oacuteleo lubrificante a partir de aldeiacutedos butiacutericos e isobutiacutericos sintetizados pela reaccedilatildeo do propeno com H2 e CO

bull Siacutentese de oleato de isopropanila eacutester utilizado em lubrificantes e na produccedilatildeo de batom

CH3(CH2) 2ndashCH=CHndash(CH2) 7COO(isoC2H7)

(oleato de isopropanila)

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e Butadieno

Buteno Butadieno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoOs butenos e o butadieno satildeo obtidos como subprodutos dos processos de refino de petroacuteleo e da produccedilatildeo do eteno atraveacutes de reaccedilotildees de craqueamento cataliacutetico ou teacutermico Apesar de servirem como mateacuteria-prima para menos produtos quiacutemicos do que aqueles gerados a partir do etileno ou propileno os produtos obtidos dessas olefinas satildeo importantes em volume e incluem o metil-t-butil-eacuteter a adiponitrila o 14-butanodiol e o polibutadieno dentre outros Na induacutestria os butenos satildeo mais usados em processos quiacutemicos que o butadieno o qual eacute mais empregado na siacutentese de poliacutemeros especialmente na produccedilatildeo de borracha sinteacuteticaDos n-butenos obteacutem-se o 2-butanol do qual se obteacutem a metiletilcetona usada como solvente

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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Page 3: Processos Orgânicos II Indústria Petroquímica Prof. Gilberto Simioni gil_simioni@yahoo.com.br

Processos Orgacircnicos II

PETROQUIacuteMICA EVOLUCcedilAtildeO HISTOacuteRICA 1919 ndash Trabalhos desenvolvidos nos Estados Unidos durante a Primeira Guerra

Mundial 1920 e 1930 ndash Desenvolvimento da fabricaccedilatildeo e uso de olefinas (eteno propeno e

buteno) 1940 e 1950 ndash Forte expansatildeo das atividades petroquiacutemicas em funccedilatildeo da Segunda

Guerra Mundial Deacutecada de 1950 - Iniacutecio da atividade petroquiacutemica no Brasil 1957 - Inaugurada a Companhia Brasileira de Estireno ALBA inicia manipulaccedilaotilde de

metanol 1958 - Petrobraacutes instala uma faacutebrica de fertilizantes com a manipulaccedilatildeo de amocircnia e

nitratos 1958 e 1959 - Petrobraacutes inaugura em Cubatatildeo (Santos-SP) suas unidades de eteno e

propeno A Companhia Petroquiacutemica Brasileira comeccedila suas atividades de processamento de negro de fumo Union Carbide do Brasil e Solvay iniciam suas produccedilotildees de polietileno Rhodia inicia produccedilatildeo de acetona

1960 ndash Induacutestria Brasileira de Enxofre inicia sua atividades na produccedilatildeo de enxofre 1972 ndash Inaugurada a RECAP (Refinaria em Capuava ndash Santo AndreacuteMauaacute ndash SP)

Processos Orgacircnicos II

PETROQUIacuteMICA EVOLUCcedilAtildeO HISTOacuteRICA Afim de incrementar o setor o governo brasileiro criou um conjunto de instrumentos

indutores do fortalecimento e desenvolvimento da petroquiacutemicabull 1967 - criaccedilatildeo da Petroquisa uma holding da Petrobraacutes para este setor bull Oferta de creacutedito subsidiado via Sistema BNDES restriccedilotildees agraves importaccedilotildees bull Praacutetica de preccedilos atraentes para a nafta (principal mateacuteria-prima petroquiacutemica)

1978 e 1982 - O segundo e terceiro poacutelos localizados respectivamente em Camaccedilari (BA) e Triunfo (RS) ambas utilizaram modelo societaacuterio denominado tripartite

Modelo tripartite - O controle das empresas eacute compartilhado pela Petroquisa por um soacutecio privado nacional e por um soacutecio privado estrangeiro Garantindo suprimento de mateacuterias-primas para aacuterea downstream pelas centrais Copene (BA) e Copesul (RS)

1990 - Com a implementaccedilatildeo do Programa Nacional de Desestatizaccedilatildeo o modelo vitorioso ateacute os anos 1980 comeccedilou a ser desmontado Com isso a Petroquisa perde participaccedilotildees societaacuterias e o papel de planejadora da poliacutetica industrial do setor petroquiacutemico nacional

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PETROQUIacuteMICA EVOLUCcedilAtildeO HISTOacuteRICARecentes projetos de investimento de grande porte para o setor petroquiacutemico a saber

Complexo Gaacutes-Quiacutemico do Rio De Janeiro Projeto dimensionado para uma produccedilatildeo de 500000 tonano de eteno usando derivados do petroacuteleo da Bacia de Campos Processo de ldquoCraqueamento cataliacutetico fluacuteidordquo desenvolvido pela Petrobraacutes o qual permite o uso de derivados de petroacuteleo pesado abundante no paiacutes O projeto envolve investimentos de cerca de US$ 800 milhotildees Poacutelo Petroquiacutemico de Pauliacutenia Segundo poacutelo do Estado de Satildeo Paulo utiliza correntes processadas pela Replan com a implantaccedilatildeo de faacutebricas de polietileno polipropileno oxoalcooacuteis aacutecido acriacutelico e acrilatos Haacute ainda a possibilidade de se instalar uma unidade para produccedilatildeo de oacutexido de eteno Investimento da ordem de US$ 2 bilhotildees

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Processos Orgacircnicos II

GENERALIDADES Trecircs rotas baacutesicas definem o estudo dos produtos petroquiacutemicos envolvendo a

manipulaccedilatildeo de olefinas compostos aromaacuteticos e gaacutes de siacutentese O uso de olefinas merece destaque sendo o eteno o propeno e o butadieno as

mateacuterias-primas mais relevantes Plantas que utilizam mateacuterias-primas mais pesadas requerem alto investimento em

unidades de craqueamento adequadas para obtenccedilatildeo dos produtos petroquiacutemicos baacutesicos Contudo obten-se uma maior variedade de co-produtos

Mateacuterias-primas mais pesadas satildeo de craqueamento mais faacutecil Dessa forma parafinas saturadas e alcanos satildeo mais faacuteceis de serem quebradas

Qualquer que seja o processo usado o craqueamento eacute realizado para obter alta seletividade na produccedilatildeo de olefinas aromaacuteticos com a produccedilatildeo miacutenima de metano e hidrocarbonetos lineares com mais de cinco aacutetomos de carbono

Os tipos de produtos petroquiacutemicos gerados satildeo influenciados pela natureza dos hidrocarbonetos temperatura de reaccedilatildeo e tempo de permanecircncia no reator

Os Produtos finais da induacutestria petroquiacutemica dessa forma podem ser agrupados em plaacutesticos elastocircmeros fibras fertilizantes solventes ou especialidades

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno Eacute um gaacutes incolor odor eteacutereo levemente adocicado que liquefaz a -103degC e se solidifica a -169degC sendo o composto quiacutemico de maior utilizaccedilatildeo no setor quiacutemico industrial

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEtenobullSua importacircncia na induacutestria eacute decorrente de suas propriedades favoraacuteveis e alguns aspectos econocircmicos citando-se por exemplo

bull Estrutura simples com alta reatividadebull Composto relativamente baratobull Facilmente produzido de qualquer fonte de hidrocarboneto atraveacutes de

craqueamento e com alto rendimento bull Produtos importantes satildeo obtidos com alto rendimento e baixo custo

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno30 de todos os produtos petroquiacutemicos satildeo derivados do eteno sendo o oacutexido de etileno e o dicloroetanol os compostos mais importantes Seus derivados satildeo usados em plaacutesticos anticongelantes solventes material de vestuaacuterio etc As reaccedilotildees possiacuteveis incluem oxidaccedilatildeo carbonilaccedilatildeo oxidativa cloraccedilatildeo hidrataccedilatildeo alquilaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo e polimerizaccedilatildeo Exemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees do eteno incluem

bull Uso de oacutexido de etileno na siacutentese de diversos produtos de importacircncia comercial como etilenoglicoacuteis etanolaminas e alcooacuteis etoxilados

bull As etanolaminas satildeo empregadas na remoccedilatildeo de CO2 e H2S de gases como inibidor de corrosatildeo e na produccedilatildeo de detergentes sabotildees e cosmeacuteticos

bull 12-dicloroetano obtido por cloraccedilatildeo direta do eteno obten-se cloreto de vinila que atraveacutes de polimerizaccedilatildeo gera o PVC

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno

bull Etilbenzeno produzido atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o benzeno como mateacuteria-prima para siacutentese de estireno usado no preparo de poliestireno

bull Atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o aacutecido aceacutetico ocorre a produccedilatildeo de acetato de vinila que eacute utilizado para produzir acetato de polivinila e aacutelcool poliviniacutelico

bull A reaccedilatildeo com gaacutes de siacutentese (CO e H2) resulta no aldeiacutedo propiocircnico que reage como oxigecircnio e fornece o aacutecido propiocircnico utilizado como preservativo de cereais

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Oacutexido de eteno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropeno Tambeacutem chamado propileno eacute um olefina de foacutermula C3H6 apresentando-se normalmente como um gaacutes incolor e altamente inflamaacutevel

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoMaior parte desse insumo eacute obtido diretamente nas refinarias e um terccedilo pelo craqueamento da naftabullSuas reaccedilotildees satildeo tambeacutem muito diversificadas incluindo

bull Oxidaccedilatildeo Cloraccedilatildeo Hidrataccedilatildeo e Alquilaccedilatildeo bull Adiccedilatildeo de aacutecidos orgacircnicos bull Oxiacilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com aacutecido aceacutetico e oxigecircnio bull Hidroformilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com CO e hidrogecircniobull Polimerizaccedilatildeo bull Metaacutetese ou Desproporcionaccedilatildeo Cataliacutetica Conversatildeo do propeno a

outras olefinas de menor e maior peso molecular

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSMetaacutetese

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoExemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees dopropeno incluem

Fabricaccedilatildeo de plaacutesticos e resinas a partir da acrilonitrila obtida da reaccedilatildeo do propeno com amocircnia e oxigecircnio

Tratamento de aacutegua com acrilamida obtida da conversatildeo do propeno Anticongelantes de aviaccedilatildeo preparo de cosmeacuteticos solventes para

resinas vernizes gomas e oacuteleos Glicerol e propileno glicol que gera espumas de poliuretano resinas de

polieacutester cosmeacuteticos fluidos de freio plastificantes xaropes e detergentes a partir do oacutexido de propileno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

bull Fabricaccedilatildeo de resinas e plastificantes a partir do aacutelcool aliacutelico (CH2=CHCH2OH) obtido da reaccedilatildeo de isomerizaccedilatildeo cataliacutetica do propeno

bull Obtenccedilatildeo de etilacrilato eacutester utilizado na produccedilatildeo de tintas de laacutetex e acabamentos tecircxteis e de couro a partir da acroleiacutena (CH2=CHCHO) por sua vez obtida da oxidaccedilatildeo cataliacutetica do propeno com O2 ou ar atmosfeacuterico

bull Obtenccedilatildeo de solventes e aditivos de oacuteleo lubrificante a partir de aldeiacutedos butiacutericos e isobutiacutericos sintetizados pela reaccedilatildeo do propeno com H2 e CO

bull Siacutentese de oleato de isopropanila eacutester utilizado em lubrificantes e na produccedilatildeo de batom

CH3(CH2) 2ndashCH=CHndash(CH2) 7COO(isoC2H7)

(oleato de isopropanila)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e Butadieno

Buteno Butadieno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoOs butenos e o butadieno satildeo obtidos como subprodutos dos processos de refino de petroacuteleo e da produccedilatildeo do eteno atraveacutes de reaccedilotildees de craqueamento cataliacutetico ou teacutermico Apesar de servirem como mateacuteria-prima para menos produtos quiacutemicos do que aqueles gerados a partir do etileno ou propileno os produtos obtidos dessas olefinas satildeo importantes em volume e incluem o metil-t-butil-eacuteter a adiponitrila o 14-butanodiol e o polibutadieno dentre outros Na induacutestria os butenos satildeo mais usados em processos quiacutemicos que o butadieno o qual eacute mais empregado na siacutentese de poliacutemeros especialmente na produccedilatildeo de borracha sinteacuteticaDos n-butenos obteacutem-se o 2-butanol do qual se obteacutem a metiletilcetona usada como solvente

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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Page 4: Processos Orgânicos II Indústria Petroquímica Prof. Gilberto Simioni gil_simioni@yahoo.com.br

Processos Orgacircnicos II

PETROQUIacuteMICA EVOLUCcedilAtildeO HISTOacuteRICA Afim de incrementar o setor o governo brasileiro criou um conjunto de instrumentos

indutores do fortalecimento e desenvolvimento da petroquiacutemicabull 1967 - criaccedilatildeo da Petroquisa uma holding da Petrobraacutes para este setor bull Oferta de creacutedito subsidiado via Sistema BNDES restriccedilotildees agraves importaccedilotildees bull Praacutetica de preccedilos atraentes para a nafta (principal mateacuteria-prima petroquiacutemica)

1978 e 1982 - O segundo e terceiro poacutelos localizados respectivamente em Camaccedilari (BA) e Triunfo (RS) ambas utilizaram modelo societaacuterio denominado tripartite

Modelo tripartite - O controle das empresas eacute compartilhado pela Petroquisa por um soacutecio privado nacional e por um soacutecio privado estrangeiro Garantindo suprimento de mateacuterias-primas para aacuterea downstream pelas centrais Copene (BA) e Copesul (RS)

1990 - Com a implementaccedilatildeo do Programa Nacional de Desestatizaccedilatildeo o modelo vitorioso ateacute os anos 1980 comeccedilou a ser desmontado Com isso a Petroquisa perde participaccedilotildees societaacuterias e o papel de planejadora da poliacutetica industrial do setor petroquiacutemico nacional

Processos Orgacircnicos II

PETROQUIacuteMICA EVOLUCcedilAtildeO HISTOacuteRICARecentes projetos de investimento de grande porte para o setor petroquiacutemico a saber

Complexo Gaacutes-Quiacutemico do Rio De Janeiro Projeto dimensionado para uma produccedilatildeo de 500000 tonano de eteno usando derivados do petroacuteleo da Bacia de Campos Processo de ldquoCraqueamento cataliacutetico fluacuteidordquo desenvolvido pela Petrobraacutes o qual permite o uso de derivados de petroacuteleo pesado abundante no paiacutes O projeto envolve investimentos de cerca de US$ 800 milhotildees Poacutelo Petroquiacutemico de Pauliacutenia Segundo poacutelo do Estado de Satildeo Paulo utiliza correntes processadas pela Replan com a implantaccedilatildeo de faacutebricas de polietileno polipropileno oxoalcooacuteis aacutecido acriacutelico e acrilatos Haacute ainda a possibilidade de se instalar uma unidade para produccedilatildeo de oacutexido de eteno Investimento da ordem de US$ 2 bilhotildees

Processos Orgacircnicos II

Processos Orgacircnicos II

Processos Orgacircnicos II

GENERALIDADES Trecircs rotas baacutesicas definem o estudo dos produtos petroquiacutemicos envolvendo a

manipulaccedilatildeo de olefinas compostos aromaacuteticos e gaacutes de siacutentese O uso de olefinas merece destaque sendo o eteno o propeno e o butadieno as

mateacuterias-primas mais relevantes Plantas que utilizam mateacuterias-primas mais pesadas requerem alto investimento em

unidades de craqueamento adequadas para obtenccedilatildeo dos produtos petroquiacutemicos baacutesicos Contudo obten-se uma maior variedade de co-produtos

Mateacuterias-primas mais pesadas satildeo de craqueamento mais faacutecil Dessa forma parafinas saturadas e alcanos satildeo mais faacuteceis de serem quebradas

Qualquer que seja o processo usado o craqueamento eacute realizado para obter alta seletividade na produccedilatildeo de olefinas aromaacuteticos com a produccedilatildeo miacutenima de metano e hidrocarbonetos lineares com mais de cinco aacutetomos de carbono

Os tipos de produtos petroquiacutemicos gerados satildeo influenciados pela natureza dos hidrocarbonetos temperatura de reaccedilatildeo e tempo de permanecircncia no reator

Os Produtos finais da induacutestria petroquiacutemica dessa forma podem ser agrupados em plaacutesticos elastocircmeros fibras fertilizantes solventes ou especialidades

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno Eacute um gaacutes incolor odor eteacutereo levemente adocicado que liquefaz a -103degC e se solidifica a -169degC sendo o composto quiacutemico de maior utilizaccedilatildeo no setor quiacutemico industrial

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEtenobullSua importacircncia na induacutestria eacute decorrente de suas propriedades favoraacuteveis e alguns aspectos econocircmicos citando-se por exemplo

bull Estrutura simples com alta reatividadebull Composto relativamente baratobull Facilmente produzido de qualquer fonte de hidrocarboneto atraveacutes de

craqueamento e com alto rendimento bull Produtos importantes satildeo obtidos com alto rendimento e baixo custo

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno30 de todos os produtos petroquiacutemicos satildeo derivados do eteno sendo o oacutexido de etileno e o dicloroetanol os compostos mais importantes Seus derivados satildeo usados em plaacutesticos anticongelantes solventes material de vestuaacuterio etc As reaccedilotildees possiacuteveis incluem oxidaccedilatildeo carbonilaccedilatildeo oxidativa cloraccedilatildeo hidrataccedilatildeo alquilaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo e polimerizaccedilatildeo Exemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees do eteno incluem

bull Uso de oacutexido de etileno na siacutentese de diversos produtos de importacircncia comercial como etilenoglicoacuteis etanolaminas e alcooacuteis etoxilados

bull As etanolaminas satildeo empregadas na remoccedilatildeo de CO2 e H2S de gases como inibidor de corrosatildeo e na produccedilatildeo de detergentes sabotildees e cosmeacuteticos

bull 12-dicloroetano obtido por cloraccedilatildeo direta do eteno obten-se cloreto de vinila que atraveacutes de polimerizaccedilatildeo gera o PVC

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno

bull Etilbenzeno produzido atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o benzeno como mateacuteria-prima para siacutentese de estireno usado no preparo de poliestireno

bull Atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o aacutecido aceacutetico ocorre a produccedilatildeo de acetato de vinila que eacute utilizado para produzir acetato de polivinila e aacutelcool poliviniacutelico

bull A reaccedilatildeo com gaacutes de siacutentese (CO e H2) resulta no aldeiacutedo propiocircnico que reage como oxigecircnio e fornece o aacutecido propiocircnico utilizado como preservativo de cereais

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Oacutexido de eteno

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropeno Tambeacutem chamado propileno eacute um olefina de foacutermula C3H6 apresentando-se normalmente como um gaacutes incolor e altamente inflamaacutevel

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoMaior parte desse insumo eacute obtido diretamente nas refinarias e um terccedilo pelo craqueamento da naftabullSuas reaccedilotildees satildeo tambeacutem muito diversificadas incluindo

bull Oxidaccedilatildeo Cloraccedilatildeo Hidrataccedilatildeo e Alquilaccedilatildeo bull Adiccedilatildeo de aacutecidos orgacircnicos bull Oxiacilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com aacutecido aceacutetico e oxigecircnio bull Hidroformilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com CO e hidrogecircniobull Polimerizaccedilatildeo bull Metaacutetese ou Desproporcionaccedilatildeo Cataliacutetica Conversatildeo do propeno a

outras olefinas de menor e maior peso molecular

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSMetaacutetese

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoExemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees dopropeno incluem

Fabricaccedilatildeo de plaacutesticos e resinas a partir da acrilonitrila obtida da reaccedilatildeo do propeno com amocircnia e oxigecircnio

Tratamento de aacutegua com acrilamida obtida da conversatildeo do propeno Anticongelantes de aviaccedilatildeo preparo de cosmeacuteticos solventes para

resinas vernizes gomas e oacuteleos Glicerol e propileno glicol que gera espumas de poliuretano resinas de

polieacutester cosmeacuteticos fluidos de freio plastificantes xaropes e detergentes a partir do oacutexido de propileno

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

bull Fabricaccedilatildeo de resinas e plastificantes a partir do aacutelcool aliacutelico (CH2=CHCH2OH) obtido da reaccedilatildeo de isomerizaccedilatildeo cataliacutetica do propeno

bull Obtenccedilatildeo de etilacrilato eacutester utilizado na produccedilatildeo de tintas de laacutetex e acabamentos tecircxteis e de couro a partir da acroleiacutena (CH2=CHCHO) por sua vez obtida da oxidaccedilatildeo cataliacutetica do propeno com O2 ou ar atmosfeacuterico

bull Obtenccedilatildeo de solventes e aditivos de oacuteleo lubrificante a partir de aldeiacutedos butiacutericos e isobutiacutericos sintetizados pela reaccedilatildeo do propeno com H2 e CO

bull Siacutentese de oleato de isopropanila eacutester utilizado em lubrificantes e na produccedilatildeo de batom

CH3(CH2) 2ndashCH=CHndash(CH2) 7COO(isoC2H7)

(oleato de isopropanila)

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e Butadieno

Buteno Butadieno

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoOs butenos e o butadieno satildeo obtidos como subprodutos dos processos de refino de petroacuteleo e da produccedilatildeo do eteno atraveacutes de reaccedilotildees de craqueamento cataliacutetico ou teacutermico Apesar de servirem como mateacuteria-prima para menos produtos quiacutemicos do que aqueles gerados a partir do etileno ou propileno os produtos obtidos dessas olefinas satildeo importantes em volume e incluem o metil-t-butil-eacuteter a adiponitrila o 14-butanodiol e o polibutadieno dentre outros Na induacutestria os butenos satildeo mais usados em processos quiacutemicos que o butadieno o qual eacute mais empregado na siacutentese de poliacutemeros especialmente na produccedilatildeo de borracha sinteacuteticaDos n-butenos obteacutem-se o 2-butanol do qual se obteacutem a metiletilcetona usada como solvente

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
  • Slide 4
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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Page 5: Processos Orgânicos II Indústria Petroquímica Prof. Gilberto Simioni gil_simioni@yahoo.com.br

Processos Orgacircnicos II

PETROQUIacuteMICA EVOLUCcedilAtildeO HISTOacuteRICARecentes projetos de investimento de grande porte para o setor petroquiacutemico a saber

Complexo Gaacutes-Quiacutemico do Rio De Janeiro Projeto dimensionado para uma produccedilatildeo de 500000 tonano de eteno usando derivados do petroacuteleo da Bacia de Campos Processo de ldquoCraqueamento cataliacutetico fluacuteidordquo desenvolvido pela Petrobraacutes o qual permite o uso de derivados de petroacuteleo pesado abundante no paiacutes O projeto envolve investimentos de cerca de US$ 800 milhotildees Poacutelo Petroquiacutemico de Pauliacutenia Segundo poacutelo do Estado de Satildeo Paulo utiliza correntes processadas pela Replan com a implantaccedilatildeo de faacutebricas de polietileno polipropileno oxoalcooacuteis aacutecido acriacutelico e acrilatos Haacute ainda a possibilidade de se instalar uma unidade para produccedilatildeo de oacutexido de eteno Investimento da ordem de US$ 2 bilhotildees

Processos Orgacircnicos II

Processos Orgacircnicos II

Processos Orgacircnicos II

GENERALIDADES Trecircs rotas baacutesicas definem o estudo dos produtos petroquiacutemicos envolvendo a

manipulaccedilatildeo de olefinas compostos aromaacuteticos e gaacutes de siacutentese O uso de olefinas merece destaque sendo o eteno o propeno e o butadieno as

mateacuterias-primas mais relevantes Plantas que utilizam mateacuterias-primas mais pesadas requerem alto investimento em

unidades de craqueamento adequadas para obtenccedilatildeo dos produtos petroquiacutemicos baacutesicos Contudo obten-se uma maior variedade de co-produtos

Mateacuterias-primas mais pesadas satildeo de craqueamento mais faacutecil Dessa forma parafinas saturadas e alcanos satildeo mais faacuteceis de serem quebradas

Qualquer que seja o processo usado o craqueamento eacute realizado para obter alta seletividade na produccedilatildeo de olefinas aromaacuteticos com a produccedilatildeo miacutenima de metano e hidrocarbonetos lineares com mais de cinco aacutetomos de carbono

Os tipos de produtos petroquiacutemicos gerados satildeo influenciados pela natureza dos hidrocarbonetos temperatura de reaccedilatildeo e tempo de permanecircncia no reator

Os Produtos finais da induacutestria petroquiacutemica dessa forma podem ser agrupados em plaacutesticos elastocircmeros fibras fertilizantes solventes ou especialidades

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno Eacute um gaacutes incolor odor eteacutereo levemente adocicado que liquefaz a -103degC e se solidifica a -169degC sendo o composto quiacutemico de maior utilizaccedilatildeo no setor quiacutemico industrial

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEtenobullSua importacircncia na induacutestria eacute decorrente de suas propriedades favoraacuteveis e alguns aspectos econocircmicos citando-se por exemplo

bull Estrutura simples com alta reatividadebull Composto relativamente baratobull Facilmente produzido de qualquer fonte de hidrocarboneto atraveacutes de

craqueamento e com alto rendimento bull Produtos importantes satildeo obtidos com alto rendimento e baixo custo

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno30 de todos os produtos petroquiacutemicos satildeo derivados do eteno sendo o oacutexido de etileno e o dicloroetanol os compostos mais importantes Seus derivados satildeo usados em plaacutesticos anticongelantes solventes material de vestuaacuterio etc As reaccedilotildees possiacuteveis incluem oxidaccedilatildeo carbonilaccedilatildeo oxidativa cloraccedilatildeo hidrataccedilatildeo alquilaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo e polimerizaccedilatildeo Exemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees do eteno incluem

bull Uso de oacutexido de etileno na siacutentese de diversos produtos de importacircncia comercial como etilenoglicoacuteis etanolaminas e alcooacuteis etoxilados

bull As etanolaminas satildeo empregadas na remoccedilatildeo de CO2 e H2S de gases como inibidor de corrosatildeo e na produccedilatildeo de detergentes sabotildees e cosmeacuteticos

bull 12-dicloroetano obtido por cloraccedilatildeo direta do eteno obten-se cloreto de vinila que atraveacutes de polimerizaccedilatildeo gera o PVC

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno

bull Etilbenzeno produzido atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o benzeno como mateacuteria-prima para siacutentese de estireno usado no preparo de poliestireno

bull Atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o aacutecido aceacutetico ocorre a produccedilatildeo de acetato de vinila que eacute utilizado para produzir acetato de polivinila e aacutelcool poliviniacutelico

bull A reaccedilatildeo com gaacutes de siacutentese (CO e H2) resulta no aldeiacutedo propiocircnico que reage como oxigecircnio e fornece o aacutecido propiocircnico utilizado como preservativo de cereais

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Oacutexido de eteno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropeno Tambeacutem chamado propileno eacute um olefina de foacutermula C3H6 apresentando-se normalmente como um gaacutes incolor e altamente inflamaacutevel

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoMaior parte desse insumo eacute obtido diretamente nas refinarias e um terccedilo pelo craqueamento da naftabullSuas reaccedilotildees satildeo tambeacutem muito diversificadas incluindo

bull Oxidaccedilatildeo Cloraccedilatildeo Hidrataccedilatildeo e Alquilaccedilatildeo bull Adiccedilatildeo de aacutecidos orgacircnicos bull Oxiacilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com aacutecido aceacutetico e oxigecircnio bull Hidroformilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com CO e hidrogecircniobull Polimerizaccedilatildeo bull Metaacutetese ou Desproporcionaccedilatildeo Cataliacutetica Conversatildeo do propeno a

outras olefinas de menor e maior peso molecular

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSMetaacutetese

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoExemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees dopropeno incluem

Fabricaccedilatildeo de plaacutesticos e resinas a partir da acrilonitrila obtida da reaccedilatildeo do propeno com amocircnia e oxigecircnio

Tratamento de aacutegua com acrilamida obtida da conversatildeo do propeno Anticongelantes de aviaccedilatildeo preparo de cosmeacuteticos solventes para

resinas vernizes gomas e oacuteleos Glicerol e propileno glicol que gera espumas de poliuretano resinas de

polieacutester cosmeacuteticos fluidos de freio plastificantes xaropes e detergentes a partir do oacutexido de propileno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

bull Fabricaccedilatildeo de resinas e plastificantes a partir do aacutelcool aliacutelico (CH2=CHCH2OH) obtido da reaccedilatildeo de isomerizaccedilatildeo cataliacutetica do propeno

bull Obtenccedilatildeo de etilacrilato eacutester utilizado na produccedilatildeo de tintas de laacutetex e acabamentos tecircxteis e de couro a partir da acroleiacutena (CH2=CHCHO) por sua vez obtida da oxidaccedilatildeo cataliacutetica do propeno com O2 ou ar atmosfeacuterico

bull Obtenccedilatildeo de solventes e aditivos de oacuteleo lubrificante a partir de aldeiacutedos butiacutericos e isobutiacutericos sintetizados pela reaccedilatildeo do propeno com H2 e CO

bull Siacutentese de oleato de isopropanila eacutester utilizado em lubrificantes e na produccedilatildeo de batom

CH3(CH2) 2ndashCH=CHndash(CH2) 7COO(isoC2H7)

(oleato de isopropanila)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e Butadieno

Buteno Butadieno

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoOs butenos e o butadieno satildeo obtidos como subprodutos dos processos de refino de petroacuteleo e da produccedilatildeo do eteno atraveacutes de reaccedilotildees de craqueamento cataliacutetico ou teacutermico Apesar de servirem como mateacuteria-prima para menos produtos quiacutemicos do que aqueles gerados a partir do etileno ou propileno os produtos obtidos dessas olefinas satildeo importantes em volume e incluem o metil-t-butil-eacuteter a adiponitrila o 14-butanodiol e o polibutadieno dentre outros Na induacutestria os butenos satildeo mais usados em processos quiacutemicos que o butadieno o qual eacute mais empregado na siacutentese de poliacutemeros especialmente na produccedilatildeo de borracha sinteacuteticaDos n-butenos obteacutem-se o 2-butanol do qual se obteacutem a metiletilcetona usada como solvente

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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Processos Orgacircnicos II

Processos Orgacircnicos II

Processos Orgacircnicos II

GENERALIDADES Trecircs rotas baacutesicas definem o estudo dos produtos petroquiacutemicos envolvendo a

manipulaccedilatildeo de olefinas compostos aromaacuteticos e gaacutes de siacutentese O uso de olefinas merece destaque sendo o eteno o propeno e o butadieno as

mateacuterias-primas mais relevantes Plantas que utilizam mateacuterias-primas mais pesadas requerem alto investimento em

unidades de craqueamento adequadas para obtenccedilatildeo dos produtos petroquiacutemicos baacutesicos Contudo obten-se uma maior variedade de co-produtos

Mateacuterias-primas mais pesadas satildeo de craqueamento mais faacutecil Dessa forma parafinas saturadas e alcanos satildeo mais faacuteceis de serem quebradas

Qualquer que seja o processo usado o craqueamento eacute realizado para obter alta seletividade na produccedilatildeo de olefinas aromaacuteticos com a produccedilatildeo miacutenima de metano e hidrocarbonetos lineares com mais de cinco aacutetomos de carbono

Os tipos de produtos petroquiacutemicos gerados satildeo influenciados pela natureza dos hidrocarbonetos temperatura de reaccedilatildeo e tempo de permanecircncia no reator

Os Produtos finais da induacutestria petroquiacutemica dessa forma podem ser agrupados em plaacutesticos elastocircmeros fibras fertilizantes solventes ou especialidades

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno Eacute um gaacutes incolor odor eteacutereo levemente adocicado que liquefaz a -103degC e se solidifica a -169degC sendo o composto quiacutemico de maior utilizaccedilatildeo no setor quiacutemico industrial

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEtenobullSua importacircncia na induacutestria eacute decorrente de suas propriedades favoraacuteveis e alguns aspectos econocircmicos citando-se por exemplo

bull Estrutura simples com alta reatividadebull Composto relativamente baratobull Facilmente produzido de qualquer fonte de hidrocarboneto atraveacutes de

craqueamento e com alto rendimento bull Produtos importantes satildeo obtidos com alto rendimento e baixo custo

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno30 de todos os produtos petroquiacutemicos satildeo derivados do eteno sendo o oacutexido de etileno e o dicloroetanol os compostos mais importantes Seus derivados satildeo usados em plaacutesticos anticongelantes solventes material de vestuaacuterio etc As reaccedilotildees possiacuteveis incluem oxidaccedilatildeo carbonilaccedilatildeo oxidativa cloraccedilatildeo hidrataccedilatildeo alquilaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo e polimerizaccedilatildeo Exemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees do eteno incluem

bull Uso de oacutexido de etileno na siacutentese de diversos produtos de importacircncia comercial como etilenoglicoacuteis etanolaminas e alcooacuteis etoxilados

bull As etanolaminas satildeo empregadas na remoccedilatildeo de CO2 e H2S de gases como inibidor de corrosatildeo e na produccedilatildeo de detergentes sabotildees e cosmeacuteticos

bull 12-dicloroetano obtido por cloraccedilatildeo direta do eteno obten-se cloreto de vinila que atraveacutes de polimerizaccedilatildeo gera o PVC

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno

bull Etilbenzeno produzido atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o benzeno como mateacuteria-prima para siacutentese de estireno usado no preparo de poliestireno

bull Atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o aacutecido aceacutetico ocorre a produccedilatildeo de acetato de vinila que eacute utilizado para produzir acetato de polivinila e aacutelcool poliviniacutelico

bull A reaccedilatildeo com gaacutes de siacutentese (CO e H2) resulta no aldeiacutedo propiocircnico que reage como oxigecircnio e fornece o aacutecido propiocircnico utilizado como preservativo de cereais

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Oacutexido de eteno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropeno Tambeacutem chamado propileno eacute um olefina de foacutermula C3H6 apresentando-se normalmente como um gaacutes incolor e altamente inflamaacutevel

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoMaior parte desse insumo eacute obtido diretamente nas refinarias e um terccedilo pelo craqueamento da naftabullSuas reaccedilotildees satildeo tambeacutem muito diversificadas incluindo

bull Oxidaccedilatildeo Cloraccedilatildeo Hidrataccedilatildeo e Alquilaccedilatildeo bull Adiccedilatildeo de aacutecidos orgacircnicos bull Oxiacilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com aacutecido aceacutetico e oxigecircnio bull Hidroformilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com CO e hidrogecircniobull Polimerizaccedilatildeo bull Metaacutetese ou Desproporcionaccedilatildeo Cataliacutetica Conversatildeo do propeno a

outras olefinas de menor e maior peso molecular

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSMetaacutetese

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoExemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees dopropeno incluem

Fabricaccedilatildeo de plaacutesticos e resinas a partir da acrilonitrila obtida da reaccedilatildeo do propeno com amocircnia e oxigecircnio

Tratamento de aacutegua com acrilamida obtida da conversatildeo do propeno Anticongelantes de aviaccedilatildeo preparo de cosmeacuteticos solventes para

resinas vernizes gomas e oacuteleos Glicerol e propileno glicol que gera espumas de poliuretano resinas de

polieacutester cosmeacuteticos fluidos de freio plastificantes xaropes e detergentes a partir do oacutexido de propileno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

bull Fabricaccedilatildeo de resinas e plastificantes a partir do aacutelcool aliacutelico (CH2=CHCH2OH) obtido da reaccedilatildeo de isomerizaccedilatildeo cataliacutetica do propeno

bull Obtenccedilatildeo de etilacrilato eacutester utilizado na produccedilatildeo de tintas de laacutetex e acabamentos tecircxteis e de couro a partir da acroleiacutena (CH2=CHCHO) por sua vez obtida da oxidaccedilatildeo cataliacutetica do propeno com O2 ou ar atmosfeacuterico

bull Obtenccedilatildeo de solventes e aditivos de oacuteleo lubrificante a partir de aldeiacutedos butiacutericos e isobutiacutericos sintetizados pela reaccedilatildeo do propeno com H2 e CO

bull Siacutentese de oleato de isopropanila eacutester utilizado em lubrificantes e na produccedilatildeo de batom

CH3(CH2) 2ndashCH=CHndash(CH2) 7COO(isoC2H7)

(oleato de isopropanila)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e Butadieno

Buteno Butadieno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoOs butenos e o butadieno satildeo obtidos como subprodutos dos processos de refino de petroacuteleo e da produccedilatildeo do eteno atraveacutes de reaccedilotildees de craqueamento cataliacutetico ou teacutermico Apesar de servirem como mateacuteria-prima para menos produtos quiacutemicos do que aqueles gerados a partir do etileno ou propileno os produtos obtidos dessas olefinas satildeo importantes em volume e incluem o metil-t-butil-eacuteter a adiponitrila o 14-butanodiol e o polibutadieno dentre outros Na induacutestria os butenos satildeo mais usados em processos quiacutemicos que o butadieno o qual eacute mais empregado na siacutentese de poliacutemeros especialmente na produccedilatildeo de borracha sinteacuteticaDos n-butenos obteacutem-se o 2-butanol do qual se obteacutem a metiletilcetona usada como solvente

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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Processos Orgacircnicos II

GENERALIDADES Trecircs rotas baacutesicas definem o estudo dos produtos petroquiacutemicos envolvendo a

manipulaccedilatildeo de olefinas compostos aromaacuteticos e gaacutes de siacutentese O uso de olefinas merece destaque sendo o eteno o propeno e o butadieno as

mateacuterias-primas mais relevantes Plantas que utilizam mateacuterias-primas mais pesadas requerem alto investimento em

unidades de craqueamento adequadas para obtenccedilatildeo dos produtos petroquiacutemicos baacutesicos Contudo obten-se uma maior variedade de co-produtos

Mateacuterias-primas mais pesadas satildeo de craqueamento mais faacutecil Dessa forma parafinas saturadas e alcanos satildeo mais faacuteceis de serem quebradas

Qualquer que seja o processo usado o craqueamento eacute realizado para obter alta seletividade na produccedilatildeo de olefinas aromaacuteticos com a produccedilatildeo miacutenima de metano e hidrocarbonetos lineares com mais de cinco aacutetomos de carbono

Os tipos de produtos petroquiacutemicos gerados satildeo influenciados pela natureza dos hidrocarbonetos temperatura de reaccedilatildeo e tempo de permanecircncia no reator

Os Produtos finais da induacutestria petroquiacutemica dessa forma podem ser agrupados em plaacutesticos elastocircmeros fibras fertilizantes solventes ou especialidades

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno Eacute um gaacutes incolor odor eteacutereo levemente adocicado que liquefaz a -103degC e se solidifica a -169degC sendo o composto quiacutemico de maior utilizaccedilatildeo no setor quiacutemico industrial

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEtenobullSua importacircncia na induacutestria eacute decorrente de suas propriedades favoraacuteveis e alguns aspectos econocircmicos citando-se por exemplo

bull Estrutura simples com alta reatividadebull Composto relativamente baratobull Facilmente produzido de qualquer fonte de hidrocarboneto atraveacutes de

craqueamento e com alto rendimento bull Produtos importantes satildeo obtidos com alto rendimento e baixo custo

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno30 de todos os produtos petroquiacutemicos satildeo derivados do eteno sendo o oacutexido de etileno e o dicloroetanol os compostos mais importantes Seus derivados satildeo usados em plaacutesticos anticongelantes solventes material de vestuaacuterio etc As reaccedilotildees possiacuteveis incluem oxidaccedilatildeo carbonilaccedilatildeo oxidativa cloraccedilatildeo hidrataccedilatildeo alquilaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo e polimerizaccedilatildeo Exemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees do eteno incluem

bull Uso de oacutexido de etileno na siacutentese de diversos produtos de importacircncia comercial como etilenoglicoacuteis etanolaminas e alcooacuteis etoxilados

bull As etanolaminas satildeo empregadas na remoccedilatildeo de CO2 e H2S de gases como inibidor de corrosatildeo e na produccedilatildeo de detergentes sabotildees e cosmeacuteticos

bull 12-dicloroetano obtido por cloraccedilatildeo direta do eteno obten-se cloreto de vinila que atraveacutes de polimerizaccedilatildeo gera o PVC

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno

bull Etilbenzeno produzido atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o benzeno como mateacuteria-prima para siacutentese de estireno usado no preparo de poliestireno

bull Atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o aacutecido aceacutetico ocorre a produccedilatildeo de acetato de vinila que eacute utilizado para produzir acetato de polivinila e aacutelcool poliviniacutelico

bull A reaccedilatildeo com gaacutes de siacutentese (CO e H2) resulta no aldeiacutedo propiocircnico que reage como oxigecircnio e fornece o aacutecido propiocircnico utilizado como preservativo de cereais

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Oacutexido de eteno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropeno Tambeacutem chamado propileno eacute um olefina de foacutermula C3H6 apresentando-se normalmente como um gaacutes incolor e altamente inflamaacutevel

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoMaior parte desse insumo eacute obtido diretamente nas refinarias e um terccedilo pelo craqueamento da naftabullSuas reaccedilotildees satildeo tambeacutem muito diversificadas incluindo

bull Oxidaccedilatildeo Cloraccedilatildeo Hidrataccedilatildeo e Alquilaccedilatildeo bull Adiccedilatildeo de aacutecidos orgacircnicos bull Oxiacilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com aacutecido aceacutetico e oxigecircnio bull Hidroformilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com CO e hidrogecircniobull Polimerizaccedilatildeo bull Metaacutetese ou Desproporcionaccedilatildeo Cataliacutetica Conversatildeo do propeno a

outras olefinas de menor e maior peso molecular

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSMetaacutetese

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoExemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees dopropeno incluem

Fabricaccedilatildeo de plaacutesticos e resinas a partir da acrilonitrila obtida da reaccedilatildeo do propeno com amocircnia e oxigecircnio

Tratamento de aacutegua com acrilamida obtida da conversatildeo do propeno Anticongelantes de aviaccedilatildeo preparo de cosmeacuteticos solventes para

resinas vernizes gomas e oacuteleos Glicerol e propileno glicol que gera espumas de poliuretano resinas de

polieacutester cosmeacuteticos fluidos de freio plastificantes xaropes e detergentes a partir do oacutexido de propileno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

bull Fabricaccedilatildeo de resinas e plastificantes a partir do aacutelcool aliacutelico (CH2=CHCH2OH) obtido da reaccedilatildeo de isomerizaccedilatildeo cataliacutetica do propeno

bull Obtenccedilatildeo de etilacrilato eacutester utilizado na produccedilatildeo de tintas de laacutetex e acabamentos tecircxteis e de couro a partir da acroleiacutena (CH2=CHCHO) por sua vez obtida da oxidaccedilatildeo cataliacutetica do propeno com O2 ou ar atmosfeacuterico

bull Obtenccedilatildeo de solventes e aditivos de oacuteleo lubrificante a partir de aldeiacutedos butiacutericos e isobutiacutericos sintetizados pela reaccedilatildeo do propeno com H2 e CO

bull Siacutentese de oleato de isopropanila eacutester utilizado em lubrificantes e na produccedilatildeo de batom

CH3(CH2) 2ndashCH=CHndash(CH2) 7COO(isoC2H7)

(oleato de isopropanila)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e Butadieno

Buteno Butadieno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoOs butenos e o butadieno satildeo obtidos como subprodutos dos processos de refino de petroacuteleo e da produccedilatildeo do eteno atraveacutes de reaccedilotildees de craqueamento cataliacutetico ou teacutermico Apesar de servirem como mateacuteria-prima para menos produtos quiacutemicos do que aqueles gerados a partir do etileno ou propileno os produtos obtidos dessas olefinas satildeo importantes em volume e incluem o metil-t-butil-eacuteter a adiponitrila o 14-butanodiol e o polibutadieno dentre outros Na induacutestria os butenos satildeo mais usados em processos quiacutemicos que o butadieno o qual eacute mais empregado na siacutentese de poliacutemeros especialmente na produccedilatildeo de borracha sinteacuteticaDos n-butenos obteacutem-se o 2-butanol do qual se obteacutem a metiletilcetona usada como solvente

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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Page 8: Processos Orgânicos II Indústria Petroquímica Prof. Gilberto Simioni gil_simioni@yahoo.com.br

Processos Orgacircnicos II

GENERALIDADES Trecircs rotas baacutesicas definem o estudo dos produtos petroquiacutemicos envolvendo a

manipulaccedilatildeo de olefinas compostos aromaacuteticos e gaacutes de siacutentese O uso de olefinas merece destaque sendo o eteno o propeno e o butadieno as

mateacuterias-primas mais relevantes Plantas que utilizam mateacuterias-primas mais pesadas requerem alto investimento em

unidades de craqueamento adequadas para obtenccedilatildeo dos produtos petroquiacutemicos baacutesicos Contudo obten-se uma maior variedade de co-produtos

Mateacuterias-primas mais pesadas satildeo de craqueamento mais faacutecil Dessa forma parafinas saturadas e alcanos satildeo mais faacuteceis de serem quebradas

Qualquer que seja o processo usado o craqueamento eacute realizado para obter alta seletividade na produccedilatildeo de olefinas aromaacuteticos com a produccedilatildeo miacutenima de metano e hidrocarbonetos lineares com mais de cinco aacutetomos de carbono

Os tipos de produtos petroquiacutemicos gerados satildeo influenciados pela natureza dos hidrocarbonetos temperatura de reaccedilatildeo e tempo de permanecircncia no reator

Os Produtos finais da induacutestria petroquiacutemica dessa forma podem ser agrupados em plaacutesticos elastocircmeros fibras fertilizantes solventes ou especialidades

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno Eacute um gaacutes incolor odor eteacutereo levemente adocicado que liquefaz a -103degC e se solidifica a -169degC sendo o composto quiacutemico de maior utilizaccedilatildeo no setor quiacutemico industrial

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEtenobullSua importacircncia na induacutestria eacute decorrente de suas propriedades favoraacuteveis e alguns aspectos econocircmicos citando-se por exemplo

bull Estrutura simples com alta reatividadebull Composto relativamente baratobull Facilmente produzido de qualquer fonte de hidrocarboneto atraveacutes de

craqueamento e com alto rendimento bull Produtos importantes satildeo obtidos com alto rendimento e baixo custo

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno30 de todos os produtos petroquiacutemicos satildeo derivados do eteno sendo o oacutexido de etileno e o dicloroetanol os compostos mais importantes Seus derivados satildeo usados em plaacutesticos anticongelantes solventes material de vestuaacuterio etc As reaccedilotildees possiacuteveis incluem oxidaccedilatildeo carbonilaccedilatildeo oxidativa cloraccedilatildeo hidrataccedilatildeo alquilaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo e polimerizaccedilatildeo Exemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees do eteno incluem

bull Uso de oacutexido de etileno na siacutentese de diversos produtos de importacircncia comercial como etilenoglicoacuteis etanolaminas e alcooacuteis etoxilados

bull As etanolaminas satildeo empregadas na remoccedilatildeo de CO2 e H2S de gases como inibidor de corrosatildeo e na produccedilatildeo de detergentes sabotildees e cosmeacuteticos

bull 12-dicloroetano obtido por cloraccedilatildeo direta do eteno obten-se cloreto de vinila que atraveacutes de polimerizaccedilatildeo gera o PVC

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno

bull Etilbenzeno produzido atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o benzeno como mateacuteria-prima para siacutentese de estireno usado no preparo de poliestireno

bull Atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o aacutecido aceacutetico ocorre a produccedilatildeo de acetato de vinila que eacute utilizado para produzir acetato de polivinila e aacutelcool poliviniacutelico

bull A reaccedilatildeo com gaacutes de siacutentese (CO e H2) resulta no aldeiacutedo propiocircnico que reage como oxigecircnio e fornece o aacutecido propiocircnico utilizado como preservativo de cereais

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Oacutexido de eteno

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropeno Tambeacutem chamado propileno eacute um olefina de foacutermula C3H6 apresentando-se normalmente como um gaacutes incolor e altamente inflamaacutevel

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoMaior parte desse insumo eacute obtido diretamente nas refinarias e um terccedilo pelo craqueamento da naftabullSuas reaccedilotildees satildeo tambeacutem muito diversificadas incluindo

bull Oxidaccedilatildeo Cloraccedilatildeo Hidrataccedilatildeo e Alquilaccedilatildeo bull Adiccedilatildeo de aacutecidos orgacircnicos bull Oxiacilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com aacutecido aceacutetico e oxigecircnio bull Hidroformilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com CO e hidrogecircniobull Polimerizaccedilatildeo bull Metaacutetese ou Desproporcionaccedilatildeo Cataliacutetica Conversatildeo do propeno a

outras olefinas de menor e maior peso molecular

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSMetaacutetese

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoExemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees dopropeno incluem

Fabricaccedilatildeo de plaacutesticos e resinas a partir da acrilonitrila obtida da reaccedilatildeo do propeno com amocircnia e oxigecircnio

Tratamento de aacutegua com acrilamida obtida da conversatildeo do propeno Anticongelantes de aviaccedilatildeo preparo de cosmeacuteticos solventes para

resinas vernizes gomas e oacuteleos Glicerol e propileno glicol que gera espumas de poliuretano resinas de

polieacutester cosmeacuteticos fluidos de freio plastificantes xaropes e detergentes a partir do oacutexido de propileno

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

bull Fabricaccedilatildeo de resinas e plastificantes a partir do aacutelcool aliacutelico (CH2=CHCH2OH) obtido da reaccedilatildeo de isomerizaccedilatildeo cataliacutetica do propeno

bull Obtenccedilatildeo de etilacrilato eacutester utilizado na produccedilatildeo de tintas de laacutetex e acabamentos tecircxteis e de couro a partir da acroleiacutena (CH2=CHCHO) por sua vez obtida da oxidaccedilatildeo cataliacutetica do propeno com O2 ou ar atmosfeacuterico

bull Obtenccedilatildeo de solventes e aditivos de oacuteleo lubrificante a partir de aldeiacutedos butiacutericos e isobutiacutericos sintetizados pela reaccedilatildeo do propeno com H2 e CO

bull Siacutentese de oleato de isopropanila eacutester utilizado em lubrificantes e na produccedilatildeo de batom

CH3(CH2) 2ndashCH=CHndash(CH2) 7COO(isoC2H7)

(oleato de isopropanila)

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e Butadieno

Buteno Butadieno

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoOs butenos e o butadieno satildeo obtidos como subprodutos dos processos de refino de petroacuteleo e da produccedilatildeo do eteno atraveacutes de reaccedilotildees de craqueamento cataliacutetico ou teacutermico Apesar de servirem como mateacuteria-prima para menos produtos quiacutemicos do que aqueles gerados a partir do etileno ou propileno os produtos obtidos dessas olefinas satildeo importantes em volume e incluem o metil-t-butil-eacuteter a adiponitrila o 14-butanodiol e o polibutadieno dentre outros Na induacutestria os butenos satildeo mais usados em processos quiacutemicos que o butadieno o qual eacute mais empregado na siacutentese de poliacutemeros especialmente na produccedilatildeo de borracha sinteacuteticaDos n-butenos obteacutem-se o 2-butanol do qual se obteacutem a metiletilcetona usada como solvente

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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Page 9: Processos Orgânicos II Indústria Petroquímica Prof. Gilberto Simioni gil_simioni@yahoo.com.br

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno Eacute um gaacutes incolor odor eteacutereo levemente adocicado que liquefaz a -103degC e se solidifica a -169degC sendo o composto quiacutemico de maior utilizaccedilatildeo no setor quiacutemico industrial

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEtenobullSua importacircncia na induacutestria eacute decorrente de suas propriedades favoraacuteveis e alguns aspectos econocircmicos citando-se por exemplo

bull Estrutura simples com alta reatividadebull Composto relativamente baratobull Facilmente produzido de qualquer fonte de hidrocarboneto atraveacutes de

craqueamento e com alto rendimento bull Produtos importantes satildeo obtidos com alto rendimento e baixo custo

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno30 de todos os produtos petroquiacutemicos satildeo derivados do eteno sendo o oacutexido de etileno e o dicloroetanol os compostos mais importantes Seus derivados satildeo usados em plaacutesticos anticongelantes solventes material de vestuaacuterio etc As reaccedilotildees possiacuteveis incluem oxidaccedilatildeo carbonilaccedilatildeo oxidativa cloraccedilatildeo hidrataccedilatildeo alquilaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo e polimerizaccedilatildeo Exemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees do eteno incluem

bull Uso de oacutexido de etileno na siacutentese de diversos produtos de importacircncia comercial como etilenoglicoacuteis etanolaminas e alcooacuteis etoxilados

bull As etanolaminas satildeo empregadas na remoccedilatildeo de CO2 e H2S de gases como inibidor de corrosatildeo e na produccedilatildeo de detergentes sabotildees e cosmeacuteticos

bull 12-dicloroetano obtido por cloraccedilatildeo direta do eteno obten-se cloreto de vinila que atraveacutes de polimerizaccedilatildeo gera o PVC

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno

bull Etilbenzeno produzido atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o benzeno como mateacuteria-prima para siacutentese de estireno usado no preparo de poliestireno

bull Atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o aacutecido aceacutetico ocorre a produccedilatildeo de acetato de vinila que eacute utilizado para produzir acetato de polivinila e aacutelcool poliviniacutelico

bull A reaccedilatildeo com gaacutes de siacutentese (CO e H2) resulta no aldeiacutedo propiocircnico que reage como oxigecircnio e fornece o aacutecido propiocircnico utilizado como preservativo de cereais

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Oacutexido de eteno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropeno Tambeacutem chamado propileno eacute um olefina de foacutermula C3H6 apresentando-se normalmente como um gaacutes incolor e altamente inflamaacutevel

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoMaior parte desse insumo eacute obtido diretamente nas refinarias e um terccedilo pelo craqueamento da naftabullSuas reaccedilotildees satildeo tambeacutem muito diversificadas incluindo

bull Oxidaccedilatildeo Cloraccedilatildeo Hidrataccedilatildeo e Alquilaccedilatildeo bull Adiccedilatildeo de aacutecidos orgacircnicos bull Oxiacilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com aacutecido aceacutetico e oxigecircnio bull Hidroformilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com CO e hidrogecircniobull Polimerizaccedilatildeo bull Metaacutetese ou Desproporcionaccedilatildeo Cataliacutetica Conversatildeo do propeno a

outras olefinas de menor e maior peso molecular

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSMetaacutetese

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoExemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees dopropeno incluem

Fabricaccedilatildeo de plaacutesticos e resinas a partir da acrilonitrila obtida da reaccedilatildeo do propeno com amocircnia e oxigecircnio

Tratamento de aacutegua com acrilamida obtida da conversatildeo do propeno Anticongelantes de aviaccedilatildeo preparo de cosmeacuteticos solventes para

resinas vernizes gomas e oacuteleos Glicerol e propileno glicol que gera espumas de poliuretano resinas de

polieacutester cosmeacuteticos fluidos de freio plastificantes xaropes e detergentes a partir do oacutexido de propileno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

bull Fabricaccedilatildeo de resinas e plastificantes a partir do aacutelcool aliacutelico (CH2=CHCH2OH) obtido da reaccedilatildeo de isomerizaccedilatildeo cataliacutetica do propeno

bull Obtenccedilatildeo de etilacrilato eacutester utilizado na produccedilatildeo de tintas de laacutetex e acabamentos tecircxteis e de couro a partir da acroleiacutena (CH2=CHCHO) por sua vez obtida da oxidaccedilatildeo cataliacutetica do propeno com O2 ou ar atmosfeacuterico

bull Obtenccedilatildeo de solventes e aditivos de oacuteleo lubrificante a partir de aldeiacutedos butiacutericos e isobutiacutericos sintetizados pela reaccedilatildeo do propeno com H2 e CO

bull Siacutentese de oleato de isopropanila eacutester utilizado em lubrificantes e na produccedilatildeo de batom

CH3(CH2) 2ndashCH=CHndash(CH2) 7COO(isoC2H7)

(oleato de isopropanila)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e Butadieno

Buteno Butadieno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoOs butenos e o butadieno satildeo obtidos como subprodutos dos processos de refino de petroacuteleo e da produccedilatildeo do eteno atraveacutes de reaccedilotildees de craqueamento cataliacutetico ou teacutermico Apesar de servirem como mateacuteria-prima para menos produtos quiacutemicos do que aqueles gerados a partir do etileno ou propileno os produtos obtidos dessas olefinas satildeo importantes em volume e incluem o metil-t-butil-eacuteter a adiponitrila o 14-butanodiol e o polibutadieno dentre outros Na induacutestria os butenos satildeo mais usados em processos quiacutemicos que o butadieno o qual eacute mais empregado na siacutentese de poliacutemeros especialmente na produccedilatildeo de borracha sinteacuteticaDos n-butenos obteacutem-se o 2-butanol do qual se obteacutem a metiletilcetona usada como solvente

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEtenobullSua importacircncia na induacutestria eacute decorrente de suas propriedades favoraacuteveis e alguns aspectos econocircmicos citando-se por exemplo

bull Estrutura simples com alta reatividadebull Composto relativamente baratobull Facilmente produzido de qualquer fonte de hidrocarboneto atraveacutes de

craqueamento e com alto rendimento bull Produtos importantes satildeo obtidos com alto rendimento e baixo custo

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno30 de todos os produtos petroquiacutemicos satildeo derivados do eteno sendo o oacutexido de etileno e o dicloroetanol os compostos mais importantes Seus derivados satildeo usados em plaacutesticos anticongelantes solventes material de vestuaacuterio etc As reaccedilotildees possiacuteveis incluem oxidaccedilatildeo carbonilaccedilatildeo oxidativa cloraccedilatildeo hidrataccedilatildeo alquilaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo e polimerizaccedilatildeo Exemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees do eteno incluem

bull Uso de oacutexido de etileno na siacutentese de diversos produtos de importacircncia comercial como etilenoglicoacuteis etanolaminas e alcooacuteis etoxilados

bull As etanolaminas satildeo empregadas na remoccedilatildeo de CO2 e H2S de gases como inibidor de corrosatildeo e na produccedilatildeo de detergentes sabotildees e cosmeacuteticos

bull 12-dicloroetano obtido por cloraccedilatildeo direta do eteno obten-se cloreto de vinila que atraveacutes de polimerizaccedilatildeo gera o PVC

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno

bull Etilbenzeno produzido atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o benzeno como mateacuteria-prima para siacutentese de estireno usado no preparo de poliestireno

bull Atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o aacutecido aceacutetico ocorre a produccedilatildeo de acetato de vinila que eacute utilizado para produzir acetato de polivinila e aacutelcool poliviniacutelico

bull A reaccedilatildeo com gaacutes de siacutentese (CO e H2) resulta no aldeiacutedo propiocircnico que reage como oxigecircnio e fornece o aacutecido propiocircnico utilizado como preservativo de cereais

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Oacutexido de eteno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropeno Tambeacutem chamado propileno eacute um olefina de foacutermula C3H6 apresentando-se normalmente como um gaacutes incolor e altamente inflamaacutevel

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoMaior parte desse insumo eacute obtido diretamente nas refinarias e um terccedilo pelo craqueamento da naftabullSuas reaccedilotildees satildeo tambeacutem muito diversificadas incluindo

bull Oxidaccedilatildeo Cloraccedilatildeo Hidrataccedilatildeo e Alquilaccedilatildeo bull Adiccedilatildeo de aacutecidos orgacircnicos bull Oxiacilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com aacutecido aceacutetico e oxigecircnio bull Hidroformilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com CO e hidrogecircniobull Polimerizaccedilatildeo bull Metaacutetese ou Desproporcionaccedilatildeo Cataliacutetica Conversatildeo do propeno a

outras olefinas de menor e maior peso molecular

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSMetaacutetese

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoExemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees dopropeno incluem

Fabricaccedilatildeo de plaacutesticos e resinas a partir da acrilonitrila obtida da reaccedilatildeo do propeno com amocircnia e oxigecircnio

Tratamento de aacutegua com acrilamida obtida da conversatildeo do propeno Anticongelantes de aviaccedilatildeo preparo de cosmeacuteticos solventes para

resinas vernizes gomas e oacuteleos Glicerol e propileno glicol que gera espumas de poliuretano resinas de

polieacutester cosmeacuteticos fluidos de freio plastificantes xaropes e detergentes a partir do oacutexido de propileno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

bull Fabricaccedilatildeo de resinas e plastificantes a partir do aacutelcool aliacutelico (CH2=CHCH2OH) obtido da reaccedilatildeo de isomerizaccedilatildeo cataliacutetica do propeno

bull Obtenccedilatildeo de etilacrilato eacutester utilizado na produccedilatildeo de tintas de laacutetex e acabamentos tecircxteis e de couro a partir da acroleiacutena (CH2=CHCHO) por sua vez obtida da oxidaccedilatildeo cataliacutetica do propeno com O2 ou ar atmosfeacuterico

bull Obtenccedilatildeo de solventes e aditivos de oacuteleo lubrificante a partir de aldeiacutedos butiacutericos e isobutiacutericos sintetizados pela reaccedilatildeo do propeno com H2 e CO

bull Siacutentese de oleato de isopropanila eacutester utilizado em lubrificantes e na produccedilatildeo de batom

CH3(CH2) 2ndashCH=CHndash(CH2) 7COO(isoC2H7)

(oleato de isopropanila)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e Butadieno

Buteno Butadieno

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoOs butenos e o butadieno satildeo obtidos como subprodutos dos processos de refino de petroacuteleo e da produccedilatildeo do eteno atraveacutes de reaccedilotildees de craqueamento cataliacutetico ou teacutermico Apesar de servirem como mateacuteria-prima para menos produtos quiacutemicos do que aqueles gerados a partir do etileno ou propileno os produtos obtidos dessas olefinas satildeo importantes em volume e incluem o metil-t-butil-eacuteter a adiponitrila o 14-butanodiol e o polibutadieno dentre outros Na induacutestria os butenos satildeo mais usados em processos quiacutemicos que o butadieno o qual eacute mais empregado na siacutentese de poliacutemeros especialmente na produccedilatildeo de borracha sinteacuteticaDos n-butenos obteacutem-se o 2-butanol do qual se obteacutem a metiletilcetona usada como solvente

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

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  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno30 de todos os produtos petroquiacutemicos satildeo derivados do eteno sendo o oacutexido de etileno e o dicloroetanol os compostos mais importantes Seus derivados satildeo usados em plaacutesticos anticongelantes solventes material de vestuaacuterio etc As reaccedilotildees possiacuteveis incluem oxidaccedilatildeo carbonilaccedilatildeo oxidativa cloraccedilatildeo hidrataccedilatildeo alquilaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo e polimerizaccedilatildeo Exemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees do eteno incluem

bull Uso de oacutexido de etileno na siacutentese de diversos produtos de importacircncia comercial como etilenoglicoacuteis etanolaminas e alcooacuteis etoxilados

bull As etanolaminas satildeo empregadas na remoccedilatildeo de CO2 e H2S de gases como inibidor de corrosatildeo e na produccedilatildeo de detergentes sabotildees e cosmeacuteticos

bull 12-dicloroetano obtido por cloraccedilatildeo direta do eteno obten-se cloreto de vinila que atraveacutes de polimerizaccedilatildeo gera o PVC

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno

bull Etilbenzeno produzido atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o benzeno como mateacuteria-prima para siacutentese de estireno usado no preparo de poliestireno

bull Atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o aacutecido aceacutetico ocorre a produccedilatildeo de acetato de vinila que eacute utilizado para produzir acetato de polivinila e aacutelcool poliviniacutelico

bull A reaccedilatildeo com gaacutes de siacutentese (CO e H2) resulta no aldeiacutedo propiocircnico que reage como oxigecircnio e fornece o aacutecido propiocircnico utilizado como preservativo de cereais

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Oacutexido de eteno

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropeno Tambeacutem chamado propileno eacute um olefina de foacutermula C3H6 apresentando-se normalmente como um gaacutes incolor e altamente inflamaacutevel

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoMaior parte desse insumo eacute obtido diretamente nas refinarias e um terccedilo pelo craqueamento da naftabullSuas reaccedilotildees satildeo tambeacutem muito diversificadas incluindo

bull Oxidaccedilatildeo Cloraccedilatildeo Hidrataccedilatildeo e Alquilaccedilatildeo bull Adiccedilatildeo de aacutecidos orgacircnicos bull Oxiacilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com aacutecido aceacutetico e oxigecircnio bull Hidroformilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com CO e hidrogecircniobull Polimerizaccedilatildeo bull Metaacutetese ou Desproporcionaccedilatildeo Cataliacutetica Conversatildeo do propeno a

outras olefinas de menor e maior peso molecular

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSMetaacutetese

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoExemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees dopropeno incluem

Fabricaccedilatildeo de plaacutesticos e resinas a partir da acrilonitrila obtida da reaccedilatildeo do propeno com amocircnia e oxigecircnio

Tratamento de aacutegua com acrilamida obtida da conversatildeo do propeno Anticongelantes de aviaccedilatildeo preparo de cosmeacuteticos solventes para

resinas vernizes gomas e oacuteleos Glicerol e propileno glicol que gera espumas de poliuretano resinas de

polieacutester cosmeacuteticos fluidos de freio plastificantes xaropes e detergentes a partir do oacutexido de propileno

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

bull Fabricaccedilatildeo de resinas e plastificantes a partir do aacutelcool aliacutelico (CH2=CHCH2OH) obtido da reaccedilatildeo de isomerizaccedilatildeo cataliacutetica do propeno

bull Obtenccedilatildeo de etilacrilato eacutester utilizado na produccedilatildeo de tintas de laacutetex e acabamentos tecircxteis e de couro a partir da acroleiacutena (CH2=CHCHO) por sua vez obtida da oxidaccedilatildeo cataliacutetica do propeno com O2 ou ar atmosfeacuterico

bull Obtenccedilatildeo de solventes e aditivos de oacuteleo lubrificante a partir de aldeiacutedos butiacutericos e isobutiacutericos sintetizados pela reaccedilatildeo do propeno com H2 e CO

bull Siacutentese de oleato de isopropanila eacutester utilizado em lubrificantes e na produccedilatildeo de batom

CH3(CH2) 2ndashCH=CHndash(CH2) 7COO(isoC2H7)

(oleato de isopropanila)

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e Butadieno

Buteno Butadieno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoOs butenos e o butadieno satildeo obtidos como subprodutos dos processos de refino de petroacuteleo e da produccedilatildeo do eteno atraveacutes de reaccedilotildees de craqueamento cataliacutetico ou teacutermico Apesar de servirem como mateacuteria-prima para menos produtos quiacutemicos do que aqueles gerados a partir do etileno ou propileno os produtos obtidos dessas olefinas satildeo importantes em volume e incluem o metil-t-butil-eacuteter a adiponitrila o 14-butanodiol e o polibutadieno dentre outros Na induacutestria os butenos satildeo mais usados em processos quiacutemicos que o butadieno o qual eacute mais empregado na siacutentese de poliacutemeros especialmente na produccedilatildeo de borracha sinteacuteticaDos n-butenos obteacutem-se o 2-butanol do qual se obteacutem a metiletilcetona usada como solvente

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
  • Slide 4
  • Slide 5
  • Slide 6
  • Slide 7
  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
  • Slide 10
  • Slide 11
  • Slide 12
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Page 12: Processos Orgânicos II Indústria Petroquímica Prof. Gilberto Simioni gil_simioni@yahoo.com.br

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSEteno

bull Etilbenzeno produzido atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o benzeno como mateacuteria-prima para siacutentese de estireno usado no preparo de poliestireno

bull Atraveacutes da reaccedilatildeo do eteno com o aacutecido aceacutetico ocorre a produccedilatildeo de acetato de vinila que eacute utilizado para produzir acetato de polivinila e aacutelcool poliviniacutelico

bull A reaccedilatildeo com gaacutes de siacutentese (CO e H2) resulta no aldeiacutedo propiocircnico que reage como oxigecircnio e fornece o aacutecido propiocircnico utilizado como preservativo de cereais

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Oacutexido de eteno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropeno Tambeacutem chamado propileno eacute um olefina de foacutermula C3H6 apresentando-se normalmente como um gaacutes incolor e altamente inflamaacutevel

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoMaior parte desse insumo eacute obtido diretamente nas refinarias e um terccedilo pelo craqueamento da naftabullSuas reaccedilotildees satildeo tambeacutem muito diversificadas incluindo

bull Oxidaccedilatildeo Cloraccedilatildeo Hidrataccedilatildeo e Alquilaccedilatildeo bull Adiccedilatildeo de aacutecidos orgacircnicos bull Oxiacilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com aacutecido aceacutetico e oxigecircnio bull Hidroformilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com CO e hidrogecircniobull Polimerizaccedilatildeo bull Metaacutetese ou Desproporcionaccedilatildeo Cataliacutetica Conversatildeo do propeno a

outras olefinas de menor e maior peso molecular

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSMetaacutetese

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoExemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees dopropeno incluem

Fabricaccedilatildeo de plaacutesticos e resinas a partir da acrilonitrila obtida da reaccedilatildeo do propeno com amocircnia e oxigecircnio

Tratamento de aacutegua com acrilamida obtida da conversatildeo do propeno Anticongelantes de aviaccedilatildeo preparo de cosmeacuteticos solventes para

resinas vernizes gomas e oacuteleos Glicerol e propileno glicol que gera espumas de poliuretano resinas de

polieacutester cosmeacuteticos fluidos de freio plastificantes xaropes e detergentes a partir do oacutexido de propileno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

bull Fabricaccedilatildeo de resinas e plastificantes a partir do aacutelcool aliacutelico (CH2=CHCH2OH) obtido da reaccedilatildeo de isomerizaccedilatildeo cataliacutetica do propeno

bull Obtenccedilatildeo de etilacrilato eacutester utilizado na produccedilatildeo de tintas de laacutetex e acabamentos tecircxteis e de couro a partir da acroleiacutena (CH2=CHCHO) por sua vez obtida da oxidaccedilatildeo cataliacutetica do propeno com O2 ou ar atmosfeacuterico

bull Obtenccedilatildeo de solventes e aditivos de oacuteleo lubrificante a partir de aldeiacutedos butiacutericos e isobutiacutericos sintetizados pela reaccedilatildeo do propeno com H2 e CO

bull Siacutentese de oleato de isopropanila eacutester utilizado em lubrificantes e na produccedilatildeo de batom

CH3(CH2) 2ndashCH=CHndash(CH2) 7COO(isoC2H7)

(oleato de isopropanila)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e Butadieno

Buteno Butadieno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoOs butenos e o butadieno satildeo obtidos como subprodutos dos processos de refino de petroacuteleo e da produccedilatildeo do eteno atraveacutes de reaccedilotildees de craqueamento cataliacutetico ou teacutermico Apesar de servirem como mateacuteria-prima para menos produtos quiacutemicos do que aqueles gerados a partir do etileno ou propileno os produtos obtidos dessas olefinas satildeo importantes em volume e incluem o metil-t-butil-eacuteter a adiponitrila o 14-butanodiol e o polibutadieno dentre outros Na induacutestria os butenos satildeo mais usados em processos quiacutemicos que o butadieno o qual eacute mais empregado na siacutentese de poliacutemeros especialmente na produccedilatildeo de borracha sinteacuteticaDos n-butenos obteacutem-se o 2-butanol do qual se obteacutem a metiletilcetona usada como solvente

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Oacutexido de eteno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropeno Tambeacutem chamado propileno eacute um olefina de foacutermula C3H6 apresentando-se normalmente como um gaacutes incolor e altamente inflamaacutevel

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoMaior parte desse insumo eacute obtido diretamente nas refinarias e um terccedilo pelo craqueamento da naftabullSuas reaccedilotildees satildeo tambeacutem muito diversificadas incluindo

bull Oxidaccedilatildeo Cloraccedilatildeo Hidrataccedilatildeo e Alquilaccedilatildeo bull Adiccedilatildeo de aacutecidos orgacircnicos bull Oxiacilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com aacutecido aceacutetico e oxigecircnio bull Hidroformilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com CO e hidrogecircniobull Polimerizaccedilatildeo bull Metaacutetese ou Desproporcionaccedilatildeo Cataliacutetica Conversatildeo do propeno a

outras olefinas de menor e maior peso molecular

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSMetaacutetese

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoExemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees dopropeno incluem

Fabricaccedilatildeo de plaacutesticos e resinas a partir da acrilonitrila obtida da reaccedilatildeo do propeno com amocircnia e oxigecircnio

Tratamento de aacutegua com acrilamida obtida da conversatildeo do propeno Anticongelantes de aviaccedilatildeo preparo de cosmeacuteticos solventes para

resinas vernizes gomas e oacuteleos Glicerol e propileno glicol que gera espumas de poliuretano resinas de

polieacutester cosmeacuteticos fluidos de freio plastificantes xaropes e detergentes a partir do oacutexido de propileno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

bull Fabricaccedilatildeo de resinas e plastificantes a partir do aacutelcool aliacutelico (CH2=CHCH2OH) obtido da reaccedilatildeo de isomerizaccedilatildeo cataliacutetica do propeno

bull Obtenccedilatildeo de etilacrilato eacutester utilizado na produccedilatildeo de tintas de laacutetex e acabamentos tecircxteis e de couro a partir da acroleiacutena (CH2=CHCHO) por sua vez obtida da oxidaccedilatildeo cataliacutetica do propeno com O2 ou ar atmosfeacuterico

bull Obtenccedilatildeo de solventes e aditivos de oacuteleo lubrificante a partir de aldeiacutedos butiacutericos e isobutiacutericos sintetizados pela reaccedilatildeo do propeno com H2 e CO

bull Siacutentese de oleato de isopropanila eacutester utilizado em lubrificantes e na produccedilatildeo de batom

CH3(CH2) 2ndashCH=CHndash(CH2) 7COO(isoC2H7)

(oleato de isopropanila)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e Butadieno

Buteno Butadieno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoOs butenos e o butadieno satildeo obtidos como subprodutos dos processos de refino de petroacuteleo e da produccedilatildeo do eteno atraveacutes de reaccedilotildees de craqueamento cataliacutetico ou teacutermico Apesar de servirem como mateacuteria-prima para menos produtos quiacutemicos do que aqueles gerados a partir do etileno ou propileno os produtos obtidos dessas olefinas satildeo importantes em volume e incluem o metil-t-butil-eacuteter a adiponitrila o 14-butanodiol e o polibutadieno dentre outros Na induacutestria os butenos satildeo mais usados em processos quiacutemicos que o butadieno o qual eacute mais empregado na siacutentese de poliacutemeros especialmente na produccedilatildeo de borracha sinteacuteticaDos n-butenos obteacutem-se o 2-butanol do qual se obteacutem a metiletilcetona usada como solvente

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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Oacutexido de eteno

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropeno Tambeacutem chamado propileno eacute um olefina de foacutermula C3H6 apresentando-se normalmente como um gaacutes incolor e altamente inflamaacutevel

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoMaior parte desse insumo eacute obtido diretamente nas refinarias e um terccedilo pelo craqueamento da naftabullSuas reaccedilotildees satildeo tambeacutem muito diversificadas incluindo

bull Oxidaccedilatildeo Cloraccedilatildeo Hidrataccedilatildeo e Alquilaccedilatildeo bull Adiccedilatildeo de aacutecidos orgacircnicos bull Oxiacilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com aacutecido aceacutetico e oxigecircnio bull Hidroformilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com CO e hidrogecircniobull Polimerizaccedilatildeo bull Metaacutetese ou Desproporcionaccedilatildeo Cataliacutetica Conversatildeo do propeno a

outras olefinas de menor e maior peso molecular

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSMetaacutetese

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoExemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees dopropeno incluem

Fabricaccedilatildeo de plaacutesticos e resinas a partir da acrilonitrila obtida da reaccedilatildeo do propeno com amocircnia e oxigecircnio

Tratamento de aacutegua com acrilamida obtida da conversatildeo do propeno Anticongelantes de aviaccedilatildeo preparo de cosmeacuteticos solventes para

resinas vernizes gomas e oacuteleos Glicerol e propileno glicol que gera espumas de poliuretano resinas de

polieacutester cosmeacuteticos fluidos de freio plastificantes xaropes e detergentes a partir do oacutexido de propileno

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

bull Fabricaccedilatildeo de resinas e plastificantes a partir do aacutelcool aliacutelico (CH2=CHCH2OH) obtido da reaccedilatildeo de isomerizaccedilatildeo cataliacutetica do propeno

bull Obtenccedilatildeo de etilacrilato eacutester utilizado na produccedilatildeo de tintas de laacutetex e acabamentos tecircxteis e de couro a partir da acroleiacutena (CH2=CHCHO) por sua vez obtida da oxidaccedilatildeo cataliacutetica do propeno com O2 ou ar atmosfeacuterico

bull Obtenccedilatildeo de solventes e aditivos de oacuteleo lubrificante a partir de aldeiacutedos butiacutericos e isobutiacutericos sintetizados pela reaccedilatildeo do propeno com H2 e CO

bull Siacutentese de oleato de isopropanila eacutester utilizado em lubrificantes e na produccedilatildeo de batom

CH3(CH2) 2ndashCH=CHndash(CH2) 7COO(isoC2H7)

(oleato de isopropanila)

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e Butadieno

Buteno Butadieno

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoOs butenos e o butadieno satildeo obtidos como subprodutos dos processos de refino de petroacuteleo e da produccedilatildeo do eteno atraveacutes de reaccedilotildees de craqueamento cataliacutetico ou teacutermico Apesar de servirem como mateacuteria-prima para menos produtos quiacutemicos do que aqueles gerados a partir do etileno ou propileno os produtos obtidos dessas olefinas satildeo importantes em volume e incluem o metil-t-butil-eacuteter a adiponitrila o 14-butanodiol e o polibutadieno dentre outros Na induacutestria os butenos satildeo mais usados em processos quiacutemicos que o butadieno o qual eacute mais empregado na siacutentese de poliacutemeros especialmente na produccedilatildeo de borracha sinteacuteticaDos n-butenos obteacutem-se o 2-butanol do qual se obteacutem a metiletilcetona usada como solvente

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
  • Slide 4
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropeno Tambeacutem chamado propileno eacute um olefina de foacutermula C3H6 apresentando-se normalmente como um gaacutes incolor e altamente inflamaacutevel

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoMaior parte desse insumo eacute obtido diretamente nas refinarias e um terccedilo pelo craqueamento da naftabullSuas reaccedilotildees satildeo tambeacutem muito diversificadas incluindo

bull Oxidaccedilatildeo Cloraccedilatildeo Hidrataccedilatildeo e Alquilaccedilatildeo bull Adiccedilatildeo de aacutecidos orgacircnicos bull Oxiacilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com aacutecido aceacutetico e oxigecircnio bull Hidroformilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com CO e hidrogecircniobull Polimerizaccedilatildeo bull Metaacutetese ou Desproporcionaccedilatildeo Cataliacutetica Conversatildeo do propeno a

outras olefinas de menor e maior peso molecular

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSMetaacutetese

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoExemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees dopropeno incluem

Fabricaccedilatildeo de plaacutesticos e resinas a partir da acrilonitrila obtida da reaccedilatildeo do propeno com amocircnia e oxigecircnio

Tratamento de aacutegua com acrilamida obtida da conversatildeo do propeno Anticongelantes de aviaccedilatildeo preparo de cosmeacuteticos solventes para

resinas vernizes gomas e oacuteleos Glicerol e propileno glicol que gera espumas de poliuretano resinas de

polieacutester cosmeacuteticos fluidos de freio plastificantes xaropes e detergentes a partir do oacutexido de propileno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

bull Fabricaccedilatildeo de resinas e plastificantes a partir do aacutelcool aliacutelico (CH2=CHCH2OH) obtido da reaccedilatildeo de isomerizaccedilatildeo cataliacutetica do propeno

bull Obtenccedilatildeo de etilacrilato eacutester utilizado na produccedilatildeo de tintas de laacutetex e acabamentos tecircxteis e de couro a partir da acroleiacutena (CH2=CHCHO) por sua vez obtida da oxidaccedilatildeo cataliacutetica do propeno com O2 ou ar atmosfeacuterico

bull Obtenccedilatildeo de solventes e aditivos de oacuteleo lubrificante a partir de aldeiacutedos butiacutericos e isobutiacutericos sintetizados pela reaccedilatildeo do propeno com H2 e CO

bull Siacutentese de oleato de isopropanila eacutester utilizado em lubrificantes e na produccedilatildeo de batom

CH3(CH2) 2ndashCH=CHndash(CH2) 7COO(isoC2H7)

(oleato de isopropanila)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e Butadieno

Buteno Butadieno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoOs butenos e o butadieno satildeo obtidos como subprodutos dos processos de refino de petroacuteleo e da produccedilatildeo do eteno atraveacutes de reaccedilotildees de craqueamento cataliacutetico ou teacutermico Apesar de servirem como mateacuteria-prima para menos produtos quiacutemicos do que aqueles gerados a partir do etileno ou propileno os produtos obtidos dessas olefinas satildeo importantes em volume e incluem o metil-t-butil-eacuteter a adiponitrila o 14-butanodiol e o polibutadieno dentre outros Na induacutestria os butenos satildeo mais usados em processos quiacutemicos que o butadieno o qual eacute mais empregado na siacutentese de poliacutemeros especialmente na produccedilatildeo de borracha sinteacuteticaDos n-butenos obteacutem-se o 2-butanol do qual se obteacutem a metiletilcetona usada como solvente

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoMaior parte desse insumo eacute obtido diretamente nas refinarias e um terccedilo pelo craqueamento da naftabullSuas reaccedilotildees satildeo tambeacutem muito diversificadas incluindo

bull Oxidaccedilatildeo Cloraccedilatildeo Hidrataccedilatildeo e Alquilaccedilatildeo bull Adiccedilatildeo de aacutecidos orgacircnicos bull Oxiacilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com aacutecido aceacutetico e oxigecircnio bull Hidroformilaccedilatildeo Reaccedilatildeo com CO e hidrogecircniobull Polimerizaccedilatildeo bull Metaacutetese ou Desproporcionaccedilatildeo Cataliacutetica Conversatildeo do propeno a

outras olefinas de menor e maior peso molecular

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSMetaacutetese

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoExemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees dopropeno incluem

Fabricaccedilatildeo de plaacutesticos e resinas a partir da acrilonitrila obtida da reaccedilatildeo do propeno com amocircnia e oxigecircnio

Tratamento de aacutegua com acrilamida obtida da conversatildeo do propeno Anticongelantes de aviaccedilatildeo preparo de cosmeacuteticos solventes para

resinas vernizes gomas e oacuteleos Glicerol e propileno glicol que gera espumas de poliuretano resinas de

polieacutester cosmeacuteticos fluidos de freio plastificantes xaropes e detergentes a partir do oacutexido de propileno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

bull Fabricaccedilatildeo de resinas e plastificantes a partir do aacutelcool aliacutelico (CH2=CHCH2OH) obtido da reaccedilatildeo de isomerizaccedilatildeo cataliacutetica do propeno

bull Obtenccedilatildeo de etilacrilato eacutester utilizado na produccedilatildeo de tintas de laacutetex e acabamentos tecircxteis e de couro a partir da acroleiacutena (CH2=CHCHO) por sua vez obtida da oxidaccedilatildeo cataliacutetica do propeno com O2 ou ar atmosfeacuterico

bull Obtenccedilatildeo de solventes e aditivos de oacuteleo lubrificante a partir de aldeiacutedos butiacutericos e isobutiacutericos sintetizados pela reaccedilatildeo do propeno com H2 e CO

bull Siacutentese de oleato de isopropanila eacutester utilizado em lubrificantes e na produccedilatildeo de batom

CH3(CH2) 2ndashCH=CHndash(CH2) 7COO(isoC2H7)

(oleato de isopropanila)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e Butadieno

Buteno Butadieno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoOs butenos e o butadieno satildeo obtidos como subprodutos dos processos de refino de petroacuteleo e da produccedilatildeo do eteno atraveacutes de reaccedilotildees de craqueamento cataliacutetico ou teacutermico Apesar de servirem como mateacuteria-prima para menos produtos quiacutemicos do que aqueles gerados a partir do etileno ou propileno os produtos obtidos dessas olefinas satildeo importantes em volume e incluem o metil-t-butil-eacuteter a adiponitrila o 14-butanodiol e o polibutadieno dentre outros Na induacutestria os butenos satildeo mais usados em processos quiacutemicos que o butadieno o qual eacute mais empregado na siacutentese de poliacutemeros especialmente na produccedilatildeo de borracha sinteacuteticaDos n-butenos obteacutem-se o 2-butanol do qual se obteacutem a metiletilcetona usada como solvente

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
  • Slide 4
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  • Slide 6
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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Page 17: Processos Orgânicos II Indústria Petroquímica Prof. Gilberto Simioni gil_simioni@yahoo.com.br

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSMetaacutetese

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoExemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees dopropeno incluem

Fabricaccedilatildeo de plaacutesticos e resinas a partir da acrilonitrila obtida da reaccedilatildeo do propeno com amocircnia e oxigecircnio

Tratamento de aacutegua com acrilamida obtida da conversatildeo do propeno Anticongelantes de aviaccedilatildeo preparo de cosmeacuteticos solventes para

resinas vernizes gomas e oacuteleos Glicerol e propileno glicol que gera espumas de poliuretano resinas de

polieacutester cosmeacuteticos fluidos de freio plastificantes xaropes e detergentes a partir do oacutexido de propileno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

bull Fabricaccedilatildeo de resinas e plastificantes a partir do aacutelcool aliacutelico (CH2=CHCH2OH) obtido da reaccedilatildeo de isomerizaccedilatildeo cataliacutetica do propeno

bull Obtenccedilatildeo de etilacrilato eacutester utilizado na produccedilatildeo de tintas de laacutetex e acabamentos tecircxteis e de couro a partir da acroleiacutena (CH2=CHCHO) por sua vez obtida da oxidaccedilatildeo cataliacutetica do propeno com O2 ou ar atmosfeacuterico

bull Obtenccedilatildeo de solventes e aditivos de oacuteleo lubrificante a partir de aldeiacutedos butiacutericos e isobutiacutericos sintetizados pela reaccedilatildeo do propeno com H2 e CO

bull Siacutentese de oleato de isopropanila eacutester utilizado em lubrificantes e na produccedilatildeo de batom

CH3(CH2) 2ndashCH=CHndash(CH2) 7COO(isoC2H7)

(oleato de isopropanila)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e Butadieno

Buteno Butadieno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoOs butenos e o butadieno satildeo obtidos como subprodutos dos processos de refino de petroacuteleo e da produccedilatildeo do eteno atraveacutes de reaccedilotildees de craqueamento cataliacutetico ou teacutermico Apesar de servirem como mateacuteria-prima para menos produtos quiacutemicos do que aqueles gerados a partir do etileno ou propileno os produtos obtidos dessas olefinas satildeo importantes em volume e incluem o metil-t-butil-eacuteter a adiponitrila o 14-butanodiol e o polibutadieno dentre outros Na induacutestria os butenos satildeo mais usados em processos quiacutemicos que o butadieno o qual eacute mais empregado na siacutentese de poliacutemeros especialmente na produccedilatildeo de borracha sinteacuteticaDos n-butenos obteacutem-se o 2-butanol do qual se obteacutem a metiletilcetona usada como solvente

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSPropenoExemplos de aplicaccedilotildees dos compostos oriundos das reaccedilotildees dopropeno incluem

Fabricaccedilatildeo de plaacutesticos e resinas a partir da acrilonitrila obtida da reaccedilatildeo do propeno com amocircnia e oxigecircnio

Tratamento de aacutegua com acrilamida obtida da conversatildeo do propeno Anticongelantes de aviaccedilatildeo preparo de cosmeacuteticos solventes para

resinas vernizes gomas e oacuteleos Glicerol e propileno glicol que gera espumas de poliuretano resinas de

polieacutester cosmeacuteticos fluidos de freio plastificantes xaropes e detergentes a partir do oacutexido de propileno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

bull Fabricaccedilatildeo de resinas e plastificantes a partir do aacutelcool aliacutelico (CH2=CHCH2OH) obtido da reaccedilatildeo de isomerizaccedilatildeo cataliacutetica do propeno

bull Obtenccedilatildeo de etilacrilato eacutester utilizado na produccedilatildeo de tintas de laacutetex e acabamentos tecircxteis e de couro a partir da acroleiacutena (CH2=CHCHO) por sua vez obtida da oxidaccedilatildeo cataliacutetica do propeno com O2 ou ar atmosfeacuterico

bull Obtenccedilatildeo de solventes e aditivos de oacuteleo lubrificante a partir de aldeiacutedos butiacutericos e isobutiacutericos sintetizados pela reaccedilatildeo do propeno com H2 e CO

bull Siacutentese de oleato de isopropanila eacutester utilizado em lubrificantes e na produccedilatildeo de batom

CH3(CH2) 2ndashCH=CHndash(CH2) 7COO(isoC2H7)

(oleato de isopropanila)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e Butadieno

Buteno Butadieno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoOs butenos e o butadieno satildeo obtidos como subprodutos dos processos de refino de petroacuteleo e da produccedilatildeo do eteno atraveacutes de reaccedilotildees de craqueamento cataliacutetico ou teacutermico Apesar de servirem como mateacuteria-prima para menos produtos quiacutemicos do que aqueles gerados a partir do etileno ou propileno os produtos obtidos dessas olefinas satildeo importantes em volume e incluem o metil-t-butil-eacuteter a adiponitrila o 14-butanodiol e o polibutadieno dentre outros Na induacutestria os butenos satildeo mais usados em processos quiacutemicos que o butadieno o qual eacute mais empregado na siacutentese de poliacutemeros especialmente na produccedilatildeo de borracha sinteacuteticaDos n-butenos obteacutem-se o 2-butanol do qual se obteacutem a metiletilcetona usada como solvente

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

bull Fabricaccedilatildeo de resinas e plastificantes a partir do aacutelcool aliacutelico (CH2=CHCH2OH) obtido da reaccedilatildeo de isomerizaccedilatildeo cataliacutetica do propeno

bull Obtenccedilatildeo de etilacrilato eacutester utilizado na produccedilatildeo de tintas de laacutetex e acabamentos tecircxteis e de couro a partir da acroleiacutena (CH2=CHCHO) por sua vez obtida da oxidaccedilatildeo cataliacutetica do propeno com O2 ou ar atmosfeacuterico

bull Obtenccedilatildeo de solventes e aditivos de oacuteleo lubrificante a partir de aldeiacutedos butiacutericos e isobutiacutericos sintetizados pela reaccedilatildeo do propeno com H2 e CO

bull Siacutentese de oleato de isopropanila eacutester utilizado em lubrificantes e na produccedilatildeo de batom

CH3(CH2) 2ndashCH=CHndash(CH2) 7COO(isoC2H7)

(oleato de isopropanila)

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e Butadieno

Buteno Butadieno

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoOs butenos e o butadieno satildeo obtidos como subprodutos dos processos de refino de petroacuteleo e da produccedilatildeo do eteno atraveacutes de reaccedilotildees de craqueamento cataliacutetico ou teacutermico Apesar de servirem como mateacuteria-prima para menos produtos quiacutemicos do que aqueles gerados a partir do etileno ou propileno os produtos obtidos dessas olefinas satildeo importantes em volume e incluem o metil-t-butil-eacuteter a adiponitrila o 14-butanodiol e o polibutadieno dentre outros Na induacutestria os butenos satildeo mais usados em processos quiacutemicos que o butadieno o qual eacute mais empregado na siacutentese de poliacutemeros especialmente na produccedilatildeo de borracha sinteacuteticaDos n-butenos obteacutem-se o 2-butanol do qual se obteacutem a metiletilcetona usada como solvente

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
  • Slide 4
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOS

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e Butadieno

Buteno Butadieno

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoOs butenos e o butadieno satildeo obtidos como subprodutos dos processos de refino de petroacuteleo e da produccedilatildeo do eteno atraveacutes de reaccedilotildees de craqueamento cataliacutetico ou teacutermico Apesar de servirem como mateacuteria-prima para menos produtos quiacutemicos do que aqueles gerados a partir do etileno ou propileno os produtos obtidos dessas olefinas satildeo importantes em volume e incluem o metil-t-butil-eacuteter a adiponitrila o 14-butanodiol e o polibutadieno dentre outros Na induacutestria os butenos satildeo mais usados em processos quiacutemicos que o butadieno o qual eacute mais empregado na siacutentese de poliacutemeros especialmente na produccedilatildeo de borracha sinteacuteticaDos n-butenos obteacutem-se o 2-butanol do qual se obteacutem a metiletilcetona usada como solvente

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

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Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e Butadieno

Buteno Butadieno

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoOs butenos e o butadieno satildeo obtidos como subprodutos dos processos de refino de petroacuteleo e da produccedilatildeo do eteno atraveacutes de reaccedilotildees de craqueamento cataliacutetico ou teacutermico Apesar de servirem como mateacuteria-prima para menos produtos quiacutemicos do que aqueles gerados a partir do etileno ou propileno os produtos obtidos dessas olefinas satildeo importantes em volume e incluem o metil-t-butil-eacuteter a adiponitrila o 14-butanodiol e o polibutadieno dentre outros Na induacutestria os butenos satildeo mais usados em processos quiacutemicos que o butadieno o qual eacute mais empregado na siacutentese de poliacutemeros especialmente na produccedilatildeo de borracha sinteacuteticaDos n-butenos obteacutem-se o 2-butanol do qual se obteacutem a metiletilcetona usada como solvente

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoOs butenos e o butadieno satildeo obtidos como subprodutos dos processos de refino de petroacuteleo e da produccedilatildeo do eteno atraveacutes de reaccedilotildees de craqueamento cataliacutetico ou teacutermico Apesar de servirem como mateacuteria-prima para menos produtos quiacutemicos do que aqueles gerados a partir do etileno ou propileno os produtos obtidos dessas olefinas satildeo importantes em volume e incluem o metil-t-butil-eacuteter a adiponitrila o 14-butanodiol e o polibutadieno dentre outros Na induacutestria os butenos satildeo mais usados em processos quiacutemicos que o butadieno o qual eacute mais empregado na siacutentese de poliacutemeros especialmente na produccedilatildeo de borracha sinteacuteticaDos n-butenos obteacutem-se o 2-butanol do qual se obteacutem a metiletilcetona usada como solvente

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoDa oxidaccedilatildeo dos butenos obteacutem-se o anidrido maleacuteico um modificador das propriedades dos plaacutesticos e de oacuteleos secantes e tambeacutem intermediaacuterio para a siacutentese de inseticidas e regulador do crescimento de plantas O oacutexido de buteno produzido a partir da reaccedilatildeo do buteno com o HOCl eacute utilizado nas induacutestrias farmacecircutica e agroquiacutemica Quando hidrolisado fornece o butilenoglicol que eacute utilizado na produccedilatildeo de plastificantes e na obtenccedilatildeo de produtos farmacecircuticos detergentes e defensivos agriacutecolas O isobuteno ou isobutileno [ CH2=C(CH3) 2 ] reage com o metanol ou etanol produzindo metil-t-butil-eacuteter (MTBE) ou etil-t-butileacuteter (ETBE) compostos usados na gasolina em substituiccedilatildeo ao chumbo tetraetila

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
  • Slide 4
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSButeno e ButadienoO butadieno (CH2=CHndashCH=CH2) eacute usado na obtenccedilatildeo do cloropeno [CH2=C(Cl)CH=CH2] que quando polimerizado fornece uma excelente borracha neoprene resistente a oacuteleo e solventes A partir do butadieno ou da sua reaccedilatildeo com aacutecido adiacutepico [HOOC(CH2) 4COOH] e amocircnia obteacutem-se a hexametilenodiamina [H2Nndash(CH2) 6ndashNH2] usada na fabricaccedilatildeo de Nylon 66 Outras reaccedilotildees incluem a oxidaccedilatildeo hidrataccedilatildeo metaacutetese isomerizaccedilatildeo dimerizaccedilatildeo oligomerizaccedilatildeo epoxidaccedilatildeo e carbonilaccedilatildeo das olefinas

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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  • Produtos petroquiacutemicos
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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSOs principais compostos aromaacuteticos envolvidos na siacutentese de produtos petroquiacutemicos satildeo o benzeno o tolueno e os xilenos (BTXrsquos) - obtidos principalmente nas unidades de reforma e craqueamento cataliacutetico das refinariasA reatividade dos compostos BTXrsquos que garante sua utilidade na induacutestria estaacute relacionada ao anel benzecircnico De uma maneira geral os compostos aromaacuteticos satildeo susceptiacuteveis a reaccedilotildees de substituiccedilatildeo eletrofiacutelicaAs reaccedilotildees possiacuteveis abrangem alquilaccedilatildeo ou desalquilaccedilatildeo cloraccedilatildeo nitraccedilatildeo oxidaccedilatildeo hidrogenaccedilatildeo metaacutetese e carbonilaccedilatildeo que geram produtos principais ou intermediaacuterios os quais podem sofrer reaccedilotildees semelhantes para siacutentese de outros produtos

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

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Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

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Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
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Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSApresentam-se a seguir alguns produtos derivados das reaccedilotildees do compostos BTXrsquos e suas aplicaccedilotildees

Etilbenzeno (ARndashC2H5) utilizado como solvente em corantes e na produccedilatildeo de estireno (ARndashCH=CH2) por sua vez mateacuteria-prima para elastocircmeros plaacutesticos e resinas

Cumeno [ CH3ndashCH-ARndashCH3 ] usado na obtenccedilatildeo do fenol (ARndashOH) por sua vez empregado no preparo de resinas epoacutexi e policarbonatos aacutecido acetilsaliciacutelico plastificantes herbicidas e aditivos de oacuteleos lubrificante e gasolina

Nitrobenzeno (ARndashNO2) usado na siacutentese de anilina (ARndashNH2) empregada na induacutestria farmacecircutica na fabricaccedilatildeo de borracha e corantes e em materiais fotograacuteficos

Clorobenzeno (ARndashCl) usado na produccedilatildeo de fenol anilina DDT e outros produtos agroquiacutemicos

Linear-alquibenzenos em especial o dodecilbenzeno (ARndashC12H25) mateacuteria-prima na fabricaccedilatildeo de detergentes biodegradaacuteveis

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
  • Slide 4
  • Slide 5
  • Slide 6
  • Slide 7
  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
  • Slide 10
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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSAROMAacuteTICOSCiclohexano usado na fabricaccedilatildeo de resinas e fibras de Nylon Sua oxidaccedilatildeo produz aacutecido adiacutepico que juntamente com seus eacutesteres eacute usado no preparo de Nylon 66

Ciclo-C6H12 + 2frac12 O2 rarr HOOC(CH2)4COOH + H2O Metilbenzenos (tolueno e xilenos) Podem ocorrer naturalmente na nafta e nas fraccedilotildees mais pesadas do petroacuteleo bem como estar presentes nas correntes dos processos de reforma cataliacutetica e craqueamento da nafta para a produccedilatildeo de eteno Os metilbenzenos satildeo uacuteteis por exemplo na siacutentese de aacutecido benzoacuteico (ARndashCOOH) benzaldeiacutedo (ARndashCHO) cloreto de benzila (ARndashCH2Cl) cianeto de benzila (ARndashCH2CN) e aacutecido fenilaceacutetico (ARndashCH2COOH) A nitraccedilatildeo do tolueno pode gerar dinitrotolueno e ortonitrotolueno do qual pode-se sintetizar a toluidina Dos xilenos podem-se obter o anidrido ftaacutelico o aacutecido tereftaacutelico e o dimetiltereftalato

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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  • Produtos petroquiacutemicos
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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE Produzido principalmente pela reforma a vapor do gaacutes natural o gaacutes de siacutentese eacute um termo usado para misturas de H2 e CO A reforma eacute o processo de produccedilatildeo mais importante quando o metano eacute a fonte de carbono e hidrogecircnio Eacute obtido tambeacutem a partir do esterco do carvatildeo e de resiacuteduos de oacuteleo cru A proporccedilatildeo entre H2 e CO na mistura eacute variaacutevel e depende do tipo de carga do meacutetodo de produccedilatildeo e do destino a ser dado ao gaacutes

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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  • Produtos petroquiacutemicos
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Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE

A mistura de CO e H2 eacute ainda utilizada em reaccedilotildees ldquooxordquo Essas reaccedilotildees envolvem a adiccedilatildeo do monoacutexido de carbono e hidrogecircnio agrave dupla ligaccedilatildeo de olefinas para formar aldeiacutedos

Produccedilatildeo de metanol e amocircnia as duas substacircncias quiacutemicas mais importantes baseadas no gaacutes de siacutentese

Oxidaccedilatildeo parcial de oacuteleos pesados e resiacuteduos Siacutentese de vaacuterios hidrocarbonetos de gases agrave nafta e gasoacuteleos

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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  • Generalidades
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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivadosO metanol eacute produzido atraveacutes de uma reaccedilatildeo cataliacutetica entre os constituintes reativos do gaacutes de siacutentese Geralmente adiciona-se CO 2 ao processo para consumir o excesso de hidrogecircnio normalmente presente no gaacutes de siacutentese na proporccedilatildeo de 31 em relaccedilatildeo ao CO As reaccedilotildees seguintes representam a siacutentese de metanol

CO (g) + 2 H2 (g) rarr CH3OH (l)

CO 2 (g) + 3 H2 (g) rarr CH3OH (l) + H2O

O metanol pode entatildeo ser usado com diversos fins industriais entre eles 1048720 Oxidaccedilatildeo cataliacutetica para siacutentese de formaldeiacutedo (HminusCOminusH)

CH3OH + frac12 O2 rarr HminusCOminusH + H 2 O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

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Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

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Reaccedilatildeo com HCl em fase vapor para produccedilatildeo de cloreto de metila|(CH3Cl)CH3OH + HCl rarr CH3Cl + H2O

Reaccedilatildeo de carbonilaccedilatildeo para produccedilatildeo de aacutecido aceacutetico (CH3minusCOOH)

CH3OH + CO rarr CH3COOH

Reaccedilotildees de adiccedilatildeo com isobuteno ou isoamilenos para produccedilatildeo de eacuteteresCH3OH + CH3minusC(CH3)=CH2 rarr CH3minusOminusC(CH3) 3

CH3OH + CH3CH=C(CH3) 2 rarr CH3CH2C(CH3) 2minusOminusCH3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

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  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados A amocircnia eacute produzida atraveacutes da reaccedilatildeo do hidrogecircnio com onitrogecircnio atmosfeacuterico

N2 (g) + 3 H2 (g) rarr 2 NH3 (g)

Dentre as aplicaccedilotildees industriais da amocircnia citam-se Reaccedilatildeo com CO2 para produccedilatildeo de ureacuteia

2 NH3 (g) + CO2 (g) rarr H2NminusCOONH4 (s)H2NminusCOONH4 (s) rarr H2NminusCOminusNH2 (aq) + H2O (l)

Oxidaccedilatildeo com ar para produccedilatildeo de aacutecido niacutetrico4 NH3 (g) + 5 O2 (g) rarr 4 NO (g) + 6 H2O (g)2 NO (g) + O2 (g) rarr 2 NO2 (g)3 NO2 (g) + H2O (l) rarr 2 HNO3 (aq) + NO (g)

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSGAacuteS DE SIacuteNTESE - derivados

Oxidaccedilatildeo com NaClO (processo Rashig) ou H 2 O 2 (processo Puck) para produccedilatildeo de hidrazina (H2NminusNH2)

2 NH3 + NaClO rarr H2NminusNH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 rarr H2NminusNH2 + 2 H2O A amocircnia pode tambeacutem ser alquilada com haletos de metila ou metanol

para produzir metilaminas Com metanol a seguinte sequumlecircncia reacional ocorre

CH3OH + NH3 rarr CH3NH2 + H2O

CH3OH + CH3NH2 rarr (CH3) 2NH + H2O

CH3OH + (CH3)2NH rarr (CH3) 3N + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTES

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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  • Generalidades
  • Produtos petroquiacutemicos
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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESOs fertilizantes satildeo substacircncias minerais ou orgacircnicas naturais ou sinteacuteticas que fornecem um ou mais nutrientes agraves plantasOs fertilizantes primaacuterios produzidos pela induacutestria de fertilizantes possuem nitrogecircnio foacutesforo e potaacutessio Caacutelcio magneacutesio e enxofre constituem nutrientes secundaacuterios De importador de produtos intermediaacuterios fertilizantes simples e fertilizantes compostos o Brasil desenvolveu uma induacutestria que atende ao consumo de complexos granulados supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de fertilizantes fosfatados Ocorreu assim a implantaccedilatildeo de complexos industriais que geram todo o concentrado fosfaacutetico parte do aacutecido fosfoacuterico e parte da amocircnia necessaacuterios agrave industria brasileira

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Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

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Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

Processos Orgacircnicos II

PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

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  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullOs fertilizantes nitrogenados incluem a ureacuteia o nitrato de amocircnia o nitrato de caacutelcio e o sulfato de amocircnia bullA produccedilatildeo de ureacuteia eacute feita a partir da reaccedilatildeo de amocircnia e dioacutexido de carbono Em complexos integrados o CO2 eacute suprido pela proacutepria unidade de amocircnia da qual eacute extraiacutedo como subproduto bullA ureacuteia eacute utilizada principalmente como fertilizante mas pode ser usada tambeacutem na produccedilatildeo de adesivos e plaacutesticos bem como em raccedilatildeo animal bullA formaccedilatildeo da ureacuteia eacute obtida em duas etapas representadas conforme as seguintes reaccedilotildees

2 NH3 + CO2 rarr NH2ndashCOONH4

NH2ndashCOONH4 rarr H2NndashCOndashNH2 + H2O

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESbullDurante os processos de produccedilatildeo de amocircnia mais comuns utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrogecircnio Este hidrogecircnio eacute extraiacutedo na forma do gaacutes de siacutentese e reage com nitrogecircnio do ar para formar a amocircnia segundo a reaccedilatildeo global

3 H2 + N2 2 NHhArr 3

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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
  • PETROQUIacuteMICA evoluccedilatildeo histoacuterica
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PRODUTOS PETROQUIacuteMICOSFERTILIZANTESObteacutem-se tambeacutem aacutecido niacutetrico pela reaccedilatildeo de amocircnia com o ar atmosfeacuterico O aacutecido niacutetrico pode ainda reagir com mais amocircnia para produccedilatildeo de nitrato de amocircnio segundo as equaccedilotildees globais

NH3 + 2 O2 rarr HNO3 + H2O

HNO3 + NH3 rarr NH4NO3

  • Induacutestria Petroquiacutemica
  • PETROQUIacuteMICA Definiccedilatildeo
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