Destilação fracionada do petróleo
QuímicaQuímica orgânicaIdades 16–17
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O petróleo bruto é aquecido e enviado a uma torre de fracionamento: os hidrocarbonetos de cadeia curta, com baixo ponto de ebulição, sobem até o topo, enquanto os de cadeia longa, com alto ponto de ebulição, ficam perto da base. Ajuste a temperatura do forno e a composição do petróleo para ver qual fração cada prato recolhe (gás, gasolina, querosene, diesel, resíduo pesado) e como mudam as proporções dos produtos. Outras três abas tratam da qualidade do combustível: misture 2,2,4-trimetilpentano com heptano e teste combustíveis em um motor-modelo que sofre batida de pino, veja como o craqueamento, a reforma e a isomerização aumentam a octanagem e compare a combustão completa com a incompleta.
Aula: Petróleo e refino do petróleo
O que mostra
O petróleo bruto é uma mistura de centenas de hidrocarbonetos separáveis pelos pontos de ebulição diferentes: cadeias mais longas têm forças intermoleculares mais fortes e pontos de ebulição mais altos. Numa torre de fracionamento, cada vapor sobe até um prato frio o bastante para condensar. A qualidade da gasolina é medida pela octanagem (índice de octano), a porcentagem de 2,2,4-trimetilpentano numa mistura com heptano que sofre a mesma batida de pino; motores com taxa de compressão maior precisam de índices mais altos. O craqueamento, a reforma e a isomerização formam moléculas ramificadas e cíclicas que resistem à batida, e a queima com pouco ar produz monóxido de carbono e fuligem.
Como usar
Em Destilação, mude a Temperatura do forno e o Tipo de petróleo e leia os produtos de cada prato. Em Octanagem e batida, escolha um Combustível, prepare uma mistura de referência com os dois controles deslizantes, ajuste a Taxa de compressão e aperte Testar no motor; o medidor de batida e a tabela registram cada teste. Em Elevar a octanagem, escolha um Processo e aperte Executar o processo. Em Combustão, mova Suprimento de ar e aperte Registrar resultado.
Parâmetros que você pode mudar
- Aba inicial Destilação, Octanagem e batida de pino, Aumento da octanagem, Combustão completa e incompleta
- Temperatura do forno 100–450 °C
- Tipo de petróleo Petróleo leve (mais frações de baixo PE), Petróleo médio, Petróleo pesado (mais resíduo)
- Taxa de compressão do motor de teste 7–13
- Suprimento de ar (% do ar necessário) 50–150 %
Perguntas para explorar
- Por que a gasolina é recolhida mais acima na torre do que o diesel?
- Cada fração é um único composto ou uma mistura, e como os pontos de ebulição explicam isso?
- O que acontece com a fração de diesel quando a Temperatura do forno cai para 250 °C?
- Por que a gasolina RON 90 sofre batida de pino numa taxa de compressão em que a RON 98 funciona suavemente?
- Quais produtos se formam quando o Suprimento de ar é 70% em vez de 100%, e por que isso é perigoso?
