da civilizaÇÃo do petrÓleo e petroquÍmica para a nova era da civilizaÇÃo do bio-Óleo e da...
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DA CIVILIZAÇÃO DO PETRÓLEO E PETROQUÍMICA
PARA A NOVA ERA
DA CIVILIZAÇÃO DO BIO-ÓLEO E DA OLEOQUÍMICA.O CASO DO BIODIESEL COMO BIOCOMBUSTIVEL
Prof. Dr. Dimitrios Samios
Instituto de Química da UFRGS – coordenador do CECOM
Porto Alegre UFRGS Agronomia novembro de 2008
O que é o petróleo e seus derivados de refino ?
O petróleo é uma substância oleosa, inflamável, menos densa que a água, com cheiro característico e de cor variando entre o negro e o
castanho escuro, sua origem é orgânica e está encontrado em bacias petrolíferas.
Admite-se que esta origem esteja ligada à decomposição dos seres que compõem o plâncton - organismos em suspensão nas águas
doces ou salgadas tais como protozoários, celenterados e outros - causada pela pouca oxigenação e pela ação de bactérias.
QUIMICAMENTE: OS DIFERENTES PETRÓLEOS SÃO MISTURAS DE VARIÁVEIS
COMBINAÇÕES DE MOLECULAS DE CARBONO E HIDROGÊNIO.
O processamento e o refino do petróleoO processamento e o refino da mistura de hidrocarbonetos (óleo) proveniente da rocha (pedra), é realizado para alcançar a obtenção dos componentes que
são utilizados nas mais diversas aplicações (combustíveis, lubrificantes, plásticos, fertilizantes, medicamentos, tintas, tecidos, etc..).
O Processamento :1- Retirada do sal e da água, que se misturaram ao petróleo. 2 - Aquecimento direto do óleo a 320ºC. 3 - Na coluna sob pressão atmosférica, o petróleo é aquecido junto
com vapor de água, para facilitar a destilação.4 - Obtenção dos produtos, já separados.5 - Produtos consumíveis.
As técnicas mais utilizadas de refino são:I) destilação, II) craqueamento térmico, III) alquilação e IV) craqueamento catalítico.
pontos de ebulição e os subprodutos do petróleo
FRAÇÃOINTERVALO DE
TEMPERATURAPRINCIPAIS
COMPONENTES
GLP -165º a 30ºC CH4 C2H6 C3H8 C4H10
Éter do petróleo 30º a 90ºCC5H12 C6 H14 C9H20
C10H22
Gasolina 30º a 200ºC
C10H22 C11H24 C12H26
C13H28 C14H30
C15H32
Querosene 175º a 275ºCMoléculas maiores
C14 C16
Óleos Diesel e Lubrificantes
175º a 400ºCMoléculas maiores
C12 – C22
Parafina 350ºC Moléculas maiores
Alcatrão resíduo Moléculas maiores
DERIVADOS DO PETRÓLEOem % por barril
GLP (gás liquefeito do petróleo) 7,5%
Gasolina 16,2 %
Diesel 33,9%
Querosene 5%
Óleo combustível 16,5%
Asfalto 1,8%
Lubrificantes 1,2%
Naftas 11,2%
Diversos 6,7%
Fonte: Petrobrás - 1998 [email protected]
Óleo Diesel É mistura de hidrocarbonetos de série parafínica de
cortes de C12 a C22
Propriedades do Óleo Diesel x Desempenho do Motor
PROPRIEDADE característicasRelação com o motor
Densidade Massa contida emdeterminado volume
Potência, emissões eeconomia de combustível
Viscosidade Tempo de escoamento docombustível em capilarpadronizado
Atomização, lubrificaçãodo sistema de injeção
Destilação Faixa de temperatura devaporização à pressãoatmosférica
Potência, fumaça,depósitos no motor
Número de cetano Qualidade de igniçãoFumaça, partida a frio,ruído, economia decombustível, emissões
Teor de enxofre Enxofre total presenteDesgaste de cilindros e anéis,depósitos no motor, emissões
Resíduo de carbono Tendência à formaçãode depósitos de carbono
Depósitos de coqueem partes do motor
Cuiabá MT/06/2006 [email protected]
Propriedades do Óleo Diesel x Desempenho do MotorEstabilidade a oxidação
Tendência a formação de borra, goma aderente e escurecimento
Estocagem, filtros,bicos injetores, bomba injetora
Cinzas Conteúdo de material inorgânico(teor elevado indica existênciade contaminação)
Acelera entupimento de filtros
Ponto de fulgor
Temperatura mais baixa na qualo produto se vaporiza emquantidade suficiente para formaruma mistura inflamável com ar
Segurança, sistema de injeção tamponamento
Corrosividade ao cobre
Potencial de corrosividade do produto face a presença de enxofre e seus derivados
Vida útil dos tanques, linhas e partes internas do motor
Ponto de entupimento
Temperatura de início decristalização de parafinas
Entupimento de filtro,escoamento de combustível
Água e sedimentos Contaminação comágua e impurezas
Entupimento de filtro, desgaste de bomba, desgaste de bico injetor,borra no tanque, corrosão,combustão
SOBRE ÓLEOS VEGETAIS E GORDURAS.
O que são óleos vegetais e gorduras em geral ? Os óleos e as gorduras vegetais são produzidos a partir de sementes de diferentes tipos de plantas. As gorduras animais tem sua origem em diferentes tipos de animais como gado, suínos, aves etc. É conhecido que tanto os óleos quanto as gorduras constituem a principal forma de armazenamento de energia em sistemas biológicos.
Um pouco de QUÍMICA. Em geral óleos e gorduras são triglicerídeos.
TRIGLICERÍDIO: uma molécula feita de três moléculas de ácido graxo unidas a uma molécula de glicerol.
As gorduras naturais são, na maior parte, misturas de triglicerídios.
GlicerinaCH2OH-CHOH-CH2OH
Ácidos graxos saturados:CH3 - ( CH2 )N – COOH N = 4 a 22
Ácido meristico N = 12Ácido palmítico N = 14Ácido esteárico N = 16
Ácidos graxos insaturados: Ácido oléico: C-18 Principal componente do óleo de olivaCH3 - ( CH2 )7 - CH = CH - ( CH2 ) 7 - COOH
Ácido linoléico: C-18 CH3 - ( CH2 )5 - CH = CH - CH = CH - ( CH2 )7 - COOH
Ácido linolénico: C-18 CH3 - ( CH2 )5 - CH = CH - CH = CH - CH = CH ( CH2 )5 - COOH
O BRASIL: PAIS DE OLEOS E GORDURAS.
A- Disponibilidade de áreas agrícolas no Brasil.B- Tecnologia agrícola e agronegócios. C- Produção de óleos.
Soja para as regiões Sul, Sudeste e Centro-OesteMamona para o NordesteDendê para a região Amazônica.Igualmente têm sido considerados: Girassol, Amendoim, as Palmáceas tropicais e o algodão .
Estudos apontam perspectivas interessantes para as oleaginosas tropicais raras e pouco citadas.
AS TRÊS ESCOLHAS
Com referência à questão energética, uma comunidade que disponha de fontes de óleos e gorduras, tem pelo mínimo três opções ou escolhas a fazer para o uso destes como biocombustivel. As três opções incluem
óleos e gorduras novos e/ou usados.
a) Usar o óleo sem nenhuma modificação. (usually called SVO fuel --- straight vegetable oil). b) Misturar com gasolina, solventes, Diesel ou outros combustíveis.
c) Transformar óleos em BIODIESEL
As duas primeiras opções aparecem mais fáceis.“MAS O QUE APARECE NÃO É”
******A OPÇÃO CORRETA É TRANSFORMAR EM BIODIESEL******
A tecnologia para produção do BIODIESEL.
Para converter óleos vegetais em combustíveis adequados, o processo predominante é a transesterificação em meio alcalino, onde se fazem reagir triglicerídeos com um álcool, etanol ou metanol, produzindo glicerina e ésteres dos ácidos graxos componentes do óleo vegetal.
A pluralidade de matérias-primas, óleos, álcoois etc, e a necessidade da evolução dos processos, levam a diversos programas de pesquisa e
desenvolvimento tecnológico
AS PROBLEMATICAS E AS QUESTÕES RELACIONADAS COM OS BIOCOMBUSTIVEIS E ESPECIALMENTE O BIODIESEL
A questão da tecnologia.
A questão do meio ambiente.
Tecnologia agrícola e a disponibilidade de áreas no Brasil.
Os Agronegócios no Brasil.
A questão de gestão, logística e o “custo Brasil”.
A questão social e a base econômica.A questão da globalização. As oportunidades e a competitividade. Mercado para Biodiesel no Brasil e nos países desenvolvidos.
A questão tecnológica.
Trata-se de tecnologia relativamente simples. Como qualquer tecnologia aplicada requer o domínio de todos os vetores relacionados com:
a) produção e disponibilização da matéria prima e dos insumos necessários. b) logística de matéria prima dos insumos e da tecnologia. c) disponibilidade e capacitação de recursos humanos qualificados tanto
cientificamente quanto tecnologicamente. d) sistema de financiamento adequado. e) capacidade para planejamento e execução de projetos de construção de
unidades de produção industrial com tecnologia atualizada, obedeçndo princípios do meio-ambiente e de segurança.
f) base industrial em áreas tecnológicas próximas. g) A especificação do biodiesel para uso comercial é considerada uma etapa
essencial para o desenvolvimento de programas de biodiesel, como atestam experiências européias e americanas
A questão do meio ambiente.
O biodiesel promove uma redução das principais emissões associadas ao petróleo, com a exceção notável dos óxidos de nitrogênio (NOx).
As emissões de gases do efeito estufa associadas ao biodiesel foram avaliadas na última década na Europa, considerando o uso de colza e soja como matérias-primas e ésteres metílicos com Biodiesel B10 e B20.
O Biodiesel puro (B100), indica reduções de 40% a 60% das emissões correspondentes ao diesel puro.
Outros estudos mostram melhores resultados para éster metílico de colza, em função das condições de produção.
Mercado para Biodiesel no Brasil e nos países desenvolvidos.
Sem considerar eventuais dificuldades de logística ou de produção, podem ser inicialmente considerados os seguintes mercados:
Uso de B5 no diesel metropolitano: 0,45 Mm3; Uso de B5 no diesel consumido no setor agropecuário: 03,1 Mm3; Uso de B5 em sistemas isolados: 0,10 Mm3; Uso de B5 em todo mercado de diesel: 2,00 Mm3 Todos os países da Europa e o Japão dependerão da importação de matéria prima
em forma de grãos ou de óleos ou mesmo BIODIESEL B100
Tecnologia agrícola e a disponibilidade de áreas no Brasil.
A área necessária para suprir 5% do diesel B5 com as oleaginosas soja, dendê e mamona, é estimada em cerca de 3 milhões de hectares. A expansão possível para cultivo de grãos é de, pelo menos, 90 milhões de hectares. As áreas aptas para o dendê atingem, na Amazônia, cerca de 70 milhões de hectares, com alta aptidão em cerca de 40%.
O cultivo da soja: - Uma base agrícola cientifica e tecnológica adequada,
- Uma enorme experiência da produção como cultura extensiva. - Utiliza aproximadamente 25 milhões de hectares e dispõe de 100 milhões de hectares para expansão.
As condições técnicas e as áreas disponíveis podem suportar um programa de biodiesel para misturas B5, B10 e B20.O agronegócio da soja emprega aproximadamente 5 milhões de pessoas em varias áreas, como: produção, insumos, transporte, processamento e distribuição, e nas cadeias produtivas de carne.
Cuiabá MT/06/2006 [email protected]
O BRASIL É UM DOS POUCOS PAISES QUE POSSUI
AS CONDIÇÕES BÁSICAS PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL
PODE VERDADEIRAMENTE ENTRAR NA ERA DE
BIO-ÓLEOS, OLEOQUÍMICA E BIOCOMBUSTIVEIS.
Cuiabá MT/06/2006 [email protected]
Observações finais e Recomendações
Atualmente o Estado do Rio Grande do Sul tem condições para o uso irrestrito de misturas até B2, não em forma compulsória, sempre com Biodiesel que necessariamente atenda às especificações estabelecidas em Portaria da ANP
O Estado do Rio Grande do Sul tem condições para proceder com um programa de produção industrial de BIODIESEL iniciando assim uma nova era de desenvolvimento econômico e social.
O Biodiesel constitui base de ampliação da agroindustria brasileira, amplia a sustentabilidade da matriz energética nacional, acelera a geração de empregos e resulta em benefícios ambientais relevantes.
O Biodiesel constitui o precursor e a base para a civilização de
OLEOQUÍMICA E DAS FONTES RENOVAVEIS
Porto Alegre 28 de novembro de 2008 [email protected]