O petróleo é uma substância mais complexa do que o gás natural, mas está relacionado com ele. O metano é o mais simples de um conjunto de compostos de carbono e hidrogénio denominados hidrocarbonetos e o petróleo bruto (crude oil) é uma mistura de muitos deles. Verifica-se que, em geral, o petróleo bruto tem 80 a 90 por cento (em massa) de carbono e
10 a 15 por cento de hidrogénio, um teor de enxofre até 4 por cento, algum oxigénio e nitrogénio, e vestígios de outros elementos. Se recordarmos que um átomo de carbono tem 12 vezes a massa de um átomo de hidrogénio, pode concluir-se que a relação média entre os átomos de carbono e de hidrogénio deverá ser cerca de 7:12, ou, muito aproximadamente, de um para dois.
Como são então as "moléculas do petróleo"? A molécula de um determinado hidrocarboneto tem, não só uma dada proporção entre carbono e hidrogénio, mas também uma
combinação específica dos seus átomos. A família das parafinas é uma série que joga o principal papel em muitos produtos petrolíferos. A figura, (a) mostra algumas parafinas cuja constituição é um anel de átomos de carbono ligados a átomos de hidrogénio.
10 a 15 por cento de hidrogénio, um teor de enxofre até 4 por cento, algum oxigénio e nitrogénio, e vestígios de outros elementos. Se recordarmos que um átomo de carbono tem 12 vezes a massa de um átomo de hidrogénio, pode concluir-se que a relação média entre os átomos de carbono e de hidrogénio deverá ser cerca de 7:12, ou, muito aproximadamente, de um para dois.
Como são então as "moléculas do petróleo"? A molécula de um determinado hidrocarboneto tem, não só uma dada proporção entre carbono e hidrogénio, mas também uma
combinação específica dos seus átomos. A família das parafinas é uma série que joga o principal papel em muitos produtos petrolíferos. A figura, (a) mostra algumas parafinas cuja constituição é um anel de átomos de carbono ligados a átomos de hidrogénio.Os primeiros quatro membros da série, à temperatura normal, são gases. Aparecem como bolhas de gás no caudal de petróleo quando este é extraído do poço, e foram durante muitos anos livremente libertadas para a atmosfera, ou queimadas localmente, mas este desperdício dum combustível que tem valor está a alterar-se, pois, quando economicamente viável, passou a fazer-se o seu aproveitamento.
Um aspecto muito importante para o processamento do petróleo bruto é o facto de que quando se progride na série de hidrocarbonetos, a temperatura a que cada hidrocarboneto passa a gás (o ponto de ebulição) vai aumentando. O pentano é um líquido à temperatura normal, o octano só se vaporiza a uma temperatura superior à temperatura de ebulição da água, e assim por diante. Esta progressão é a base da separação por destilação. Quando o petróleo bruto é aquecido a cerca de 200°C todos os componentes que tem o ponto de ebulição mais baixo vaporizam, e, portanto, podem ser recolhidos e condensados. A esta mesma temperatura, aproximadamente um quinto dos constituintes do petróleo bruto são destilados e daí resulta a "gasolina de destilação directa" que contém todas as parafinas desde o pentano ao octano. Também há outros hidrocarbonetos presentes, e na figura (b) mostram-se dois dos mais ou menos 200 que constituem a gasolina. A necessidade de aumentar a proporção de gasolina obtida do petróleo bruto, levou há muitos anos atrás ao desenvolvimento do "cracking" ^ para decompor os hidrocarbonetos mais pesados em moléculas mais leves. Este processo, e outros tais como a reformação ^ (reforming) e a purificação^ dos produtos, podem consumir até 5 por cento da energia contida no petróleo à entrada da refinaria. A combustão de qualquer hidrocarboneto é semelhante à do metano. Consideremos, por hipótese, o pentano, um dos constituintes da gasolina. Para "gastar" os cinco átomos de carbono e os doze de hidrogénio, precisamos de oito moléculas de oxigénio:
C5 H12 + 8 O2 -» 5 CO2 + 6 H2 O + energia
Uma aritmética simples leva-nos à conclusão que se queimarmos 72 kg de pentano libertamos 220 kg de dióxido de carbono - cerca de 3 kg de CC>2 por quilograma de pentano. Embora as condições num motor de combustão interna sejam bastante diferentes das de um aquecedor a gás, a combustão da gasolina nos motores envolve precisamente esta mesma reacção entre os hidrocarbonetos e o oxigénio do ar. Um litro de pentano pesa cerca de dois terços de um quilograma, e, por isso, se a equação acima for característica do que se passa, produzimos qualquer coisa como 2 kg de CO2 por cada litro de gasolina que queimamos. Com uma média de 10 milhas (16,09 km) por litro, e 5.000 milhas (8.045 km) por ano, um carro utilitário pode portanto, ser responsável por enviar para a atmosfera uma tonelada por ano de dióxido de carbono.
Um aspecto muito importante para o processamento do petróleo bruto é o facto de que quando se progride na série de hidrocarbonetos, a temperatura a que cada hidrocarboneto passa a gás (o ponto de ebulição) vai aumentando. O pentano é um líquido à temperatura normal, o octano só se vaporiza a uma temperatura superior à temperatura de ebulição da água, e assim por diante. Esta progressão é a base da separação por destilação. Quando o petróleo bruto é aquecido a cerca de 200°C todos os componentes que tem o ponto de ebulição mais baixo vaporizam, e, portanto, podem ser recolhidos e condensados. A esta mesma temperatura, aproximadamente um quinto dos constituintes do petróleo bruto são destilados e daí resulta a "gasolina de destilação directa" que contém todas as parafinas desde o pentano ao octano. Também há outros hidrocarbonetos presentes, e na figura (b) mostram-se dois dos mais ou menos 200 que constituem a gasolina. A necessidade de aumentar a proporção de gasolina obtida do petróleo bruto, levou há muitos anos atrás ao desenvolvimento do "cracking" ^ para decompor os hidrocarbonetos mais pesados em moléculas mais leves. Este processo, e outros tais como a reformação ^ (reforming) e a purificação^ dos produtos, podem consumir até 5 por cento da energia contida no petróleo à entrada da refinaria. A combustão de qualquer hidrocarboneto é semelhante à do metano. Consideremos, por hipótese, o pentano, um dos constituintes da gasolina. Para "gastar" os cinco átomos de carbono e os doze de hidrogénio, precisamos de oito moléculas de oxigénio:
C5 H12 + 8 O2 -» 5 CO2 + 6 H2 O + energia
Uma aritmética simples leva-nos à conclusão que se queimarmos 72 kg de pentano libertamos 220 kg de dióxido de carbono - cerca de 3 kg de CC>2 por quilograma de pentano. Embora as condições num motor de combustão interna sejam bastante diferentes das de um aquecedor a gás, a combustão da gasolina nos motores envolve precisamente esta mesma reacção entre os hidrocarbonetos e o oxigénio do ar. Um litro de pentano pesa cerca de dois terços de um quilograma, e, por isso, se a equação acima for característica do que se passa, produzimos qualquer coisa como 2 kg de CO2 por cada litro de gasolina que queimamos. Com uma média de 10 milhas (16,09 km) por litro, e 5.000 milhas (8.045 km) por ano, um carro utilitário pode portanto, ser responsável por enviar para a atmosfera uma tonelada por ano de dióxido de carbono.
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