Petróleo: matéria-prima dos plásticos

O petróleo é classificado como um combustível fóssil, já que se origina da lenta decomposição de matéria orgânica. Atualmente, o petróleo é o combustível fóssil mais utilizado porque o seu refinamento origina várias frações ou misturas de compostos orgânicos com quantidades próximas de carbono, compondo os derivados do petróleo. Este é uma fonte de energia não renovável composto por átomos de carbono e hidrogénio. O plástico sintético vem da petroquímica. Quando a fonte de petróleo sob a superfície da Terra é identificada, furos são feitos nas rochas do solo para extrair o petróleo.

Obtenção do Plástico a partir do Petróleo

• Extração de petróleo: O petróleo é bombeado do subsolo para a superfície, onde os petroleiros são usados ​​para transportar o petróleo até a costa.

• Refinamento de petróleo: O petróleo é bombeado por meio de um oleoduto que pode ter milhares de quilómetros de extensão, e transportado para um refinador de petróleo. O derramamento de óleo do oleoduto durante a transferência pode ter consequências ambientais imediatas e a longo prazo, mas as medidas de segurança estão em vigor para prevenir e minimizar esses riscos.

• Destilação do petróleo bruto e produção de produtos petroquímicos: O petróleo bruto é primeiramente aquecido em um forno e, em seguida, a mistura resultante é alimentada com um vapor para a torre de destilação fracionada. A coluna de destilação fracionada separa a mistura em diferentes compartimentos chamados frações. Existe um gradiente de temperatura na torre de destilação onde o topo é mais frio do que a base. A mistura de frações de líquido e vapor é separada na torre dependendo de seu peso e ponto de ebulição (o ponto de ebulição é a temperatura na qual a fase líquida se transforma em gasosa). Quando os vapores evaporam e encontram uma fração líquida cuja temperatura está abaixo do ponto de ebulição do vapor, ele condensa parcialmente. Esses vapores de evaporação do óleo cru se condensam em diferentes temperaturas na torre. Vapores (gases) das frações mais leves (gasolina e gás de petróleo) fluem para o topo da torre, frações líquidas de peso intermediário (querosene e destilados de diesel), permanecem no meio, líquidos mais pesados ​​(chamados de óleos gasosos) se separam mais abaixo, enquanto as frações mais pesadas (sólidos) com os maiores pontos de ebulição permanecem na base da torre. Cada fração na coluna contém hidrocarbonetos com um número semelhante de átomos de carbono, as moléculas menores estão na parte superior e as moléculas mais longas na parte inferior da coluna. Desta forma, o petróleo é decomposto em gás de petróleo, gasolina, parafina (querosene), nafta, óleo leve, óleo pesado, etc.

Após a etapa de destilação, os hidrocarbonetos de cadeia longa obtidos são convertidos em hidrocarbonetos que podem então ser transformados em muitos produtos químicos importantes que serão usados para a preparação de uma ampla gama de produtos aplicáveis ​​desde plásticos a produtos farmacêuticos.

• Cracking: o cracking de hidrocarbonetos é o principal processo que quebra a mistura de hidrocarbonetos complexos em moléculas mais pequenas e mais simples (mais subprodutos) por meio de altas temperaturas ou com a ajuda de catalisadores.

Tipos do cracking

O cracking pode ser executado de duas maneiras: cracking térmico e cracking catalítico.

O cracking térmico usa altas temperaturas e pressões para quebrar as longas cadeias de hidrocarbonetos sem um catalisador, enquanto o cracking catalítico adiciona um catalisador que permite que o processo ocorra a temperaturas e pressões mais baixas.

A matéria-prima utilizada pela indústria petroquímica é principalmente a nafta e o gás natural da operação de refino de petróleo na matéria-prima petroquímica. O cracking térmico usa as matérias-primas da mistura de hidrocarbonetos de várias frações, como gases reagentes (etano, propano ou butano) de gás natural ou líquidos (nafta ou gasóleo).

---

• Polimerização: monômeros de hidrocarbonetos estão ligados entre si por mecanismo de polimerização química para produzir polímeros. O processo de polimerização gera substâncias espessas e viscosas como resinas que são utilizadas para fazer um produto plástico. Olhemos para o monômero de etileno; etileno é um hidrocarboneto gasoso, quando é submetido ao calor, à pressão e a um certo catalisador, ele se junta em longas e repetidas cadeias de carbono. Essas moléculas unidas (polímero) são uma resina plástica conhecida como polietileno (PE).

• A produção de plástico à base de PE : polietileno é processado numa fábrica para fazer pelotas de plástico. Os pellets são despejados em um reator, derretidos, formando um líquido espesso, para ser moldado num molde. O líquido esfria para endurecer e formar um plástico sólido e produzir um produto acabado. O processamento do polímero também inclui a adição de plastificantes, corantes e produtos químicos retardadores de chama.
  

Tipos de polimerizações

O plástico sintético é feito por uma reação conhecida como polimerização, que pode ser realizada de duas maneiras diferentes:

Polimerização por adição: A síntese inclui a adição de monômeros em uma cadeia longa; um monômero se conecta ao próximo e assim por diante quando um catalisador é introduzido, em um processo conhecido como polímeros de crescimento de cadeia, adicionando uma unidade de monômero por vez. Algumas reações de polimerização de adição são consideradas como não criadoras de produtos colaterais e a reação pode ser realizada na fase de vapor (isto é, fase gasosa) dispersa em um líquido. Exemplos: polietileno, polipropileno, cloreto de polivinilo e poliestireno.

Polimerização por condensação: neste caso, dois monômeros se combinam para formar um dímero (duas unidades), liberando um subproduto. Dímeros podem então se juntar para formar tetrâmeros (quatro unidades) e assim por diante. Esses subprodutos precisam de ser removidos para o sucesso da reação. O subproduto mais comum é a água, que é tratada e descartada facilmente. Os subprodutos também podem ser matérias-primas valiosas que são recicladas de volta ao fluxo de alimentação.

Netgrafia e fontes

https://www.ecycle.com.br/2988-petroleo.html

https://www.bpf.co.uk/plastipedia/how-is-plastic-made.aspx#[3%20NEW]