Craqueamento do Petróleo
O petróleo é um dos materiais mais disputados do ponto de vista econômico e uma das matérias primas mais utilizadas pela indústria. A exploração deste material mobiliza bilhões de dólares ao redor do mundo, além de pesquisas em ciência e tecnologia para a melhoria dos processos de produção.
É a partir do petróleo que são desenvolvidos os plásticos e combustíveis, de maneira que conhecer um pouco deste processo é importante para entender a cadeia produtiva destes itens, indispensáveis no mundo contemporâneo.
O craqueamento do petróleo consiste em dividir (também chamado de fracionar) uma molécula de petróleo em moléculas menores. Assim, teremos frações diferentes do material, que darão origem a diferentes produtos químicos, como plásticos, conservantes e combustíveis.
O que é craqueamento do petróleo.
O petróleo nunca é utilizado em sua forma bruta. Após a extração, o material é refinado, ou seja, é separado em partes menores, que darão origem a outros insumos utilizados pela indústria.
Neste processo, as moléculas de triglicerídeos, que compõem os óleo e as gorduras, serão fracionadas em moléculas menores, que são chamadas de hidrocarbonetos. Do ponto de vista químico, este processo existe para que o petróleo seja fracionado em grupos com menos compostos e massa molar semelhante.
A diferença entre os compostos obtidos e o petróleo em seu estado bruto é a quantidade de átomos de carbono que constituem as moléculas que foram originadas a partir do fracionamento. Por exemplo, vamos pensar na molécula que constitui a querosene, um produto derivado do petróleo.
Sua representação é: C12H26. Perceba que temos 12 átomos de carbono.
Após passar pelo processo de craqueamento, teremos:
1 C12H26 à1 C8 +H18 + 2 C2H2
Agora, temos oito átomos de carbono. Deste processo, temos outro subproduto, a gasolina.
Quais os métodos utilizados para o craqueamento do petróleo.
O processo de fracionamento das moléculas do petróleo pode ser feito de duas maneiras: o craqueamento térmico, que utiliza altas temperaturase a pressão, e o craqueamento catalítico, que utiliza um catalisador para que ocorra a reação.
No craqueamento térmico, o petróleo é exposto a altas temperaturas, entre 400°C e 700°C, junto com um catalisador. Nestas temperaturas, a molécula de triglicerídeo se rompe o que dá origem às moléculas menores. Embora menores, estas moléculas ainda preservam as características físico-químicas dos combustíveis fósseis.
Este é o processo que dá origem a materiais como o diesel, o biodisel e a gasolina.
O outro processo possível é o catalítico. Neste processo, é utilizado um catalisador para que a reação ocorra. Um catalisador é um componente químico que dispara a reação, aumenta a sua velocidade, porém, não deixa resíduo e não se envolve quimicamente no resultado final. Em outras palavras, o catalisador se regenera, de modo que não é destruído durante o processo.
Subprodutos obtidos a partir do craqueamento do petróleo.
O processo de craqueamento, também chamado de pirólise, origina quatro subprodutos do petróleo. Estes subprodutos serão a matéria-prima para diversos itens produzidos pela indústria e consumidos no dia a dia.
Abaixo, você pode ler a lista com os subprodutos e alguns de seus derivados.
Etileno = álcool etílico, polietileno, óxidos de etileno, cloreto de etila. Destes compostos originam-se solventes, aditivos para a gasolina, anticongelantes, fibras sintéticas, produtos farmacêuticos, detergentes e filmes plásticos e fotográficos.
Buteno = butadieno, a partir do qual é produzida a borracha sintética.
Acetileno = neopreno, tintas, adesivos sintéticos, borracha sintética.
Propeno = polipropileno, plásticos, solventes, resinas, medicamentos, detergentes, fluidos hidráulicos, anticongelantes, plasticizantes.
Vantagens do craqueamento do petróleo.
O processo de extração e comercialização do petróleo são bastante caros, de maneira que seria inviável trabalhar apenas com o petróleo em estado bruto.
Por este motivo, o fracionamento das moléculas de petróleo em moléculas menores, torna os subprodutos que se originam deste processo mais baratos. Assim, um único barril de petróleo pode render entre 20% e 50% a mais do que se utilizássemos apenas o petróleo em sua forma bruta.
A indústria também necessita de matérias primas baratas, de forma que o processo de pirólise ajuda a tornar o preço das matérias primas com origem no petróleo mais baratas. Se todos os insumos fossem produzidos a partir do petróleo em seu estado bruto, o valor dos produtos e dos combustíveis seria inviável para a indústria e para os consumidores.
Não podemos esquecer que o petróleo é um recurso natural e, consequentemente, um recurso limitado. Embora ainda exista uma grande quantidade de material a ser explorado, é certo que em algum momento ele irá acabar. Por isto, o uso de subprodutos a partir do craqueamento é importante também para a preservação deste recurso natural.
Os métodos de fracionamento do petróleo também são utilizados com fins didáticos, para compreensão de conceitos em sala de aula sobre alcanos e alcenos, a partir do método da pirólise catalítica e uso da alumina como catalisador.
