aspectos ambientais de uma refinaria de petróleo e formas de controle

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•Aspectos ambientais de uma refinaria de petróleo e formas de controle.

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Evolução dos conceitos sobre proteção ambiental

• Principais problemas ambientais Degradação da camada de ozônio; Efeito estufa; Perda da biodiversidade; Poluição do ar; Poluição das águas; Disposição inadequada de resíduos tóxicos e

nucleares; Esgotamento de recursos naturais; Lixo urbano; Aumento do consumo de energia.

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Evolução dos conceitos sobre proteção ambiental

• Como elementos formadores de grupos de pressão para resolução dos problemas, pode-se citar:

clientes; investidores; agentes financeiros; seguradoras; público em geral; comunidades vizinhas indiretamente envolvidas

no processo por fazer parte do meio; leis e regulamentos; ONGs

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Tipos de poluição ambiental

• Poluição térmica Perturbações

• Poluição radiativa Há diversos materiais, naturais ou sintetizados

pelo homem, que são radiativos, isto é, emitem radiações.

AlfaBetaGama

• Poluição sonora O som é um efeito físico ondulatório CONAMA 001, de 08 de março de 1992

estabelece os padrões para controle do ruído.

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• Poluição biológica (preocupação) Início no Brasil em 1934.

Tópicos abrangentes:

Contaminação da águaContaminação por bactérias;

Contaminação por substâncias orgânicas recalcitrantes;

Eutrofização de lagos e lagoas.

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Legislação ambiental

• Principais marcos da evolução da legislação ambiental brasileira:

1973- SEMA

1981- SISNAMA – CONAMA (estabelece os padrões para controle do ruído)

1985 - Ministério do desenvolvimento urbano e meio ambiente

1998 - Constituição federal aborda a questão do meio ambiente

1989 - IBAMA - FNMA

1990 - SEMAN/PR

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Legislação ambiental

• Principais marcos da evolução da legislação

ambiental brasileira:

1992 - MMA

1993 - Meio ambiente e da Amazônia Legal

1997 - Conselho nacional de recursos hídricos

1998 - Lei 9605

1999 - Ministério do meio ambiente

2000 - ANA

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Efeitos de contaminação do ar

• Os contaminantes atmosféricos podem ser divididos em dois grandes grupos:

Contaminantes primários; Contaminantes secundários. (conforme quadro abaixo)

Tipo Contaminantes primários

Contaminantes secundários

Fontes de emissão artificial

Compostos de enxofre

SO2, SO3 H2SO4 Queima de combustíveis que contenham enxofre.

Compostos de nitrogênio

NO NO2 Queima de combustíveis e processos em altas temperaturas.

Compostos de carbono

Compostos C1 – C3

Aldeídos, cetonas, ácidos

Queima de combustíveis, uso de solventes.

Óxidos de carbono

CO, CO2 - Queima de combustíveis.

Compostos de halogênios

HF, HCI - Indústrias metalúrgicas.

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As principais fontes de poluição

• Os principais contaminantes do ar atmosférico em uma refinaria são:

dióxido de enxofre; monóxido de carbono; óxidos de nitrogênio; material particulado; hidrocarbonetos.

Contaminantes Fontes

SO2 NOX CO* Material particulado

Hidrocarbonetos

Fornos X X X X Caldeiras X X X X Regeneradores X X X X Incineradores X X Flare X X X X Tanques X Separadores X Unidade de flotação X Lagoas de aeração X

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Comparação dos níveis de concentração

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• Tipos de poluição Poluição química

Combustão

Praguicida DDT Considerado por muito tempo como muito

eficaz para combater o mosquito da malária, piolhos e pragas agrícolas.

combustível + ar

óxidos de carbono+ dióxido de enxofre + óxidos de nitrogênio + água + fuligem + hidrocarbonetos + energia térmica

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Ações para redução da emissão atmosférica

• Controle de combustível e matéria-prima;• Controle das variáveis operacionais;• Instalação de sistemas de controle.

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Efluentes hídricos

• Principais fontes de poluição hídrica em refinarias Vasos de topo das fracionadoras; Dassalgadora de petróleo; Tanques de petróleo, derivados e resíduos; Equipamentos das unidades de processo; Unidades de tratamento de produtos; Amostradores; Sistemas de refrigeração; Caldeiras; Laboratório.

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Efluentes hídricos

• Os principais contaminantes encontrados no efluentes hídricos de uma refinaria são:

óleos e graxas; fenóis; mercaptans; (composto enxofre e hidrogênio) sulfetos; cianetos; chumbo; mercúrio; cromo; zinco; amônia; fosfatos; nitrito e nitrato.

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Segregação de efluentes hídricos

• Sistemas de coleta Sistemas de efluentes de processo; Sistemas de efluentes contaminados; Sistema de esgoto sanitário; Sistema de soda gasta; Sistema de águas ácidas.

• In loco ou in situ Tratamentos que são empregados para águas

contendo produtos demasiadamente tóxicos ou em concentrações elevadas.

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Segregação de efluentes hídricos

• Os sistemas de coleta são direcionados para a Estação de tratamento de efluentes hídricos.

• Nesta estação, estão incluídos: tratamento primário; tratamento secundário e tratamento terciário.

• Tratamentos localizados Unidades de tratamento de soda gasta;

Oxidação;Neutralização.

Unidades de tratamento de águas ácidas;Remover sulfeto de hidrogênio (H2S), amônia (NH3)

e cianeto (HCN).

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Estação de tratamento de efluentes hídricos (ETEH)

• Divisão dos tratamentos primários; secundários; terciários ou polimento.

• Equalização• Meios mecânicos

Removem todas as substâncias que podem dificultar os tratamentos posteriores.

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Separadores de água e óleo

• Vantagens e desvantagens de dois tipos de separadores:

Tipo API (especificado pela norma API)Mais barato; (separação de óleo por gravidade,

baseado na remoção das partículas livres de óleo com mais de 150 micra)

Menos eficiente; (Quando operado adequadamente pode remover até 50 a 70% do óleo, reduzindo o efluente para 50mg/l)

Área de instalação muito grande. (Ver figura 01)

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Figura 01Tipo API (especificado pela norma API)

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• Vantagens e desvantagens de dois tipos de separadores:

Tipo placas paralelas (ver figura 02 e 03)Custo inicial alto; (também é por gravidade

possuem placas corrugadas inclinadas entre 45a60º, espaçadas 2a4cm entre si)

Mais eficiente; (ocupa menor espaço, baseado na remoção das partículas livres de óleo com mais de 60 micra)

Fácil manutenção.(quando operado adequadamente pode remover ate 80 a 90% do óleo, reduzindo o efluente para 10mg/l)

Separadores de água e óleo Tratamento primário

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Figura 02Tipo Placas Paralelas (Modelo Industrial)

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Figura 03Tipo Placas Paralelas (Modelo Comercial Ex:

posto de gasolina áreas de lavagens)

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• Flotadores O princípio de funcionamento do flotador reside na

formação de bolhas de ar em torno das partículas de óleo.

Flotadores operando sem coagulantes (sulfato de alumínio, cloreto férrico e polímeros), podem remover 40 a 65% de sólidos em suspensão na água em tratamento e 60 a 80% de óleos e graxas; com coagulantes podem retirar 80 a 93% dos sólidos e 85% dos óleos e graxas.

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Tratamentos

• Tratamento do óleo recuperado nos separadores de água e óleo

Tipo convencionalAquecimento Injeção de diluentesRepousoDrenagens

• Tratamentos secundários/ terciários Tratamentos biológicos Reação geral da respiração aeróbica

C6 H2O6 + CO2 6 CO2 + 6 H2O + 673 kcal Reação geral da síntese orgânica

6 CO2 + 6 H2O + 673 kcal C6H12O6 + 6 O2

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Tratamentos

• Lagoa aerada Condições anaeróbicas

• Classificação usada para lagoas de estabilização Aeróbias Anaeróbias; Facultativas.

• Processos biológicos anaeróbicos Tendência do método

• Processos biológicos aeróbicos São os melhores e utilizam o oxigênio livre dissolvido, o

oxigênio da atmosfera contido no despejo.

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Tratamentos

• Lagoas de aeração forçada podem ser subdividas em dois grupos:

Lagoas de mistura completa; Lagoas facultativas.

• Lodos ativados O tanque de aeração opera com uma concentração

maior de microorganismos.

• Unidades de biodiscos São compostas basicamente de cilindros rotativos,

imersos 40% nas piscinas por onde passa o efluente a ser tratado.

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Biodiscos

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Biodiscos

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Biodiscos

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Estabilizadores

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Tanques de Decantação

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Resíduos sólidos

• Conforme a norma NBR 10004, os resíduos são agrupados em três classes:

Resíduos classe I Perigosos

Resíduos classe IINão inertes

Resíduos classe III Inertes

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Principais resíduos gerados numa refinaria

• Classe I Perigosos

Materiais com amianto;Cinzas de fornos e caldeiras;Refratários usados;Dissulfeto líquido (subproduto);Borras oleosas;Lã de rocha;Vidro;Embalagens de produtos químicos;Catalisadores de HDT.

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Principais resíduos gerados numa refinaria

• Classe II Não inerte

Catalisador de UFCC; Isolantes térmicos sem amianto;Catalisador de HDT;Lixo orgânico do refratário;Lixo doméstico não reciclável;Lixo doméstico reciclável;Resíduos vegetais de varrição e jardinagem.

• Classe III Inerte

Resíduos de construção civil;Sucata metálica.

Gerenciamento de resíduos sólidos

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• Década de 80 Desencadeada uma infinidade de programas de

redução e eliminação de resíduos nas indústrias. Programa aplicado pela British Petroleum:

Eliminar tancagem intermediária;Misturar em linha, não em tanque;Operar os tanques de cru, com os misturadores

funcionando;Segregar esgotos oleosos e não oleosos;Empregar captador flutuante (skimmer) na entrada

do separador API;Utilizar flotador por ar pressurizado após separador;Enviar óleo recolhido nos sistemas de resíduos

diretamente para as unidades de processamento.

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Alternativas de disposição

• Borras oleosas

• Reaproveitamento Após passar por processo de separação

simples, como drenagem da água arrastada e sedimentação de detritos, é incorporado a algum estoque de produto acabado.

• Reprocessamento Retorno de resíduo ao processo produtivo,

como matéria-prima.

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• Decantação e centrifugação Geralmente os resíduos recuperados nos SAO

(Separadores de Água e Óleos), são enviados para os tanques de resíduos, onde são aquecidos e eventualmente drenados.

Após aquecimento e decantação, são realizadas transferências para os tanques de petróleo a fim dos resíduos serem reprocessados.

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• Reciclagem Envio de um resíduo para a reutilização em outra

indústria, quer como matéria-prima, quer como fonte de energia ou até como carga inerte.

Cerâmicas;Cimento;Papel, plástico, vidro e metais.

• Incineração Processo de uso mais generalizado de eliminação de

resíduos, tanto sólidos como líquidos. Pode ser praticada com o emprego de diferentes tipos

de equipamentos e sob condições diferentes.

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• Compostagem Processo de decomposição biológica da matéria

orgânica, que ocorre quando são dispostos, em camadas alternadas, restos vegetais e terra, com correção de pH e adição de nutrientes.

• Biodegradação Consiste na decomposição de matéria orgânica

pela ação de microorganismos de solo. Estimulada por operações de aração e

gradeamento e com adição de corretivos e nutrientes.

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Alternativas de disposição Biodegradação

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Alternativas de disposiçãoAterro Industrial

Em linhas gerais, um aterro para resíduos perigosos pode ser descrito como uma modalidade de disposição.

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• Aterro sanitário É uma modalidade de disposição de resíduos no

solo, mediante a observação de alguns critérios construtivos e operacionais.

A disposição pura e simples, em terreno não preparado e sem cuidados operacionais, caracteriza o que se costuma chamar por lixão.

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