Universidade Federal de UberlndiaDisciplina: FotoqumicaCurso de Qumica Industrial

Produo de petrleo:- Produtos petroqumicos intermedirios- Produtos petroqumicos finais

Profa. Dra. Patrcia A. Vieira

Alunos:Adriana Cristina Campos de Souza N 11511QID044Jos Eduardo Simino Mathias N 11211QID049Juliana dos Reis N 11111QID017

Uberlndia-MGJunho de 2015

1 Introduo

A indstria petroqumica

Figura 1: Plo petroqumico de Trindade/RJFonte: http://blog.agenciapreview.com/wp-content/uploads/2010/09/ECO-1841.jpg

O petrleo bruto uma mistura de hidrocarbonetos com propriedades fsicas bem diferenciadas, derivado da matria orgnica fossilizada no fundo do mar. Este extrado atravs de tcnicas geolgicas, geoqumicas e geofsicas, dependendo do tipo, localizao e volume de depsito. Aps a explorao por perfurao de poos petrolferos, em terra ou em guas profundas, o petrleo bruto levado para as refinarias de petrleo, por navios petroleiros, vages ou caminhes-tanque, ou ainda, tubulaes de grande dimetro e extenso.A petroqumica figura como o segmento mais dinmico da indstria qumica nacional e est organizada em complexos industriais os plos petroqumicos -, que visam minimizao de custos e ao aproveitamento de sinergias em termos de logstica, infraestrutura e integrao operacional. Existem atualmente no pas quatro plos petroqumicos, localizados respectivamente em So Paulo, Bahia, Rio Grande do Sul e Rio de Janeiro. Os trs primeiros utilizam a nafta petroqumica (70% produzidos pela Petrobras e o restante importado) como matria-prima, enquanto o plo do Rio de Janeiro utiliza derivados do gs natural extrado pela Petrobras na Bacia de Campos.Um estudo de 2005 feito pela Abiquim mostra que o grupo de produtos qumicos de uso industrial corresponde aos insumos utilizados em diversos setores, como fertilizantes para a agricultura, embalagens para alimentos e bebidas, construo civil e indstria automobilstica (Figura 2), englobando 1.029 fbricas espalhadas pelo pas, e cerca de 60% desse segmento composto de produtos da indstria petroqumica, o que evidencia a importncia do setor na indstria brasileira.

Figura 2: Composio do faturamento dos produtos qumicos de uso industrial 2005Fonte:

2 Produtos Petroqumicos

Nas refinarias, o petrleo bruto passa por processos fsicos de separao de misturas, denominados destilaes, que possibilitam a obteno das fraes de petrleo que sero beneficiadas em etapas posteriores de processamento. O beneficiamento destas destilaes d-se por processos qumicos, cuja finalidade adequar a estrutura molecular das fraes do petrleo e retirar as impurezas presentes, conferindo-lhe maior valor comercial.

Figura 3: estrutura de um plo petroqumico

O setor de primeira gerao petroqumica processa a nafta (principalmente, mas tambm gs natural, etano etc.) vinda das refinarias de petrleo, por processos fsico-qumicos (craqueamento a vapor, pirlise, reforma a vapor, reforma cataltica etc). Os principais produtos obtidos so os produtos petroqumicos bsicos: as olefinas (eteno, propeno e butadieno), os aromticos (benzeno, tolueno e xilenos) e, secundariamente, solventes e combustveis, que se constituem na matria-prima da indstria de segunda gerao petroqumica. Na cadeia petroqumica, tem-se que o setor de segunda gerao petroqumica recebe os produtos petroqumicos bsicos produzidos nas centrais de matrias-primas dos plos petroqumicos e os transformam em produtos petroqumicos intermedirios, que so as resinas termoplsticas (polietilenos e polipropilenos) e intermedirios, resultantes do processamento dos produtos primrios, como MVC (monocloreto de vinila), estireno, acetato de vinila, TDI (diisocianato de tolueno), xido de propeno, fenol, acrilonitrila, xido de eteno, cido acrlico etc.A cadeia produtiva da indstria petroqumica converge para o setor de terceira gerao petroqumica, segmentos de plstico e de borracha. Atravs de tcnicas de processamento como extruso, sopro, injeo, termoformagem, vazamento, calandragem, compresso e imerso, os petroqumicos intermedirios so transformados em produtos a serem consumidos e utilizados pela populao. Estes produtos transformados so as embalagens, utilidades domsticas, brinquedos, componentes eletro-eletrnicos, componentes para a indstria automobilstica, material para construo civil, produtos para calados, produtos para indstria moveleira, fibras e produtos para cordoaria. As fraes dinicas combinadas ou no com as fraes aromticas (derivados do petrleo) originam produtos como borrachas, pneus, copos descartveis e solventes aromticos.No Brasil, as unidades de primeira e segunda geraes foram, contudo, implantadas de forma no-integrada empresarialmente, com pulverizao da produo e limitaes na eficincia econmica das empresas pela impossibilidade de completa apropriao das economias de escala e de escopo. O porte reduzido das empresas, a maioria delas monoprodutoras, frente aos padres internacionais, no constituram, entretanto, obstculos em uma economia fechada como era a brasileira.No entanto, a abertura comercial e a privatizao da dcada de 1990 deram incio a um processo de consolidao e adequao da petroqumica brasileira aos requisitos de competitividade internacional. A partir de meados da dcada passada, tiveram lugar importantes movimentos de fuses e aquisies (F&A) no mbito do setor petroqumico que resultaram em empresas de maior porte, pertencentes aos grupos privados nacionais atuantes no setor, operando em escala mais competitiva, maior integrao vertical e diversificao de produtos ou mesmo internacionalizao das empresas. No obstante, esses movimentos resultaram simultaneamente em forte concentrao da produo, principalmente no caso dos petroqumicos bsicos, ou em repartio do capital votante de algumas empresas entre grupos que disputam seu controle e, eventualmente, concorrem nos segmentos seguintes da segunda gerao petroqumica.

3 Produtos Petroqumicos Intermedirios ou de Segunda Gerao

Na segunda gerao petroqumica brasileira, o nmero de empresas significativamente superior ao de centrais de matrias-primas (primeira gerao), principalmente em funo da falta de integrao e consolidao do parque petroqumico nacional.

3.1 Polietilenos

Figura: molcula de polietilenoFonte: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/45/Polyethylene_repeat_unit.svg/245px-Polyethylene_repeat_unit.svg.png

Os polietilenos so a resina termoplstica mais utilizada no mundo, com cerca de 40% do total do mercado. Existem trs tipos de polietilenos: polietileno de alta densidade (PEAD), polietileno de baixa densidade (PEBD) e polietileno de baixa densidade linear (PEBDL). A classificao nessas trs categorias se d de acordo com a densidade e o ndice de fluidez do polmero.

3.1.1 Polietileno de Alta Densidade (PEAD)

O polietileno de alta densidade teve sua produo comercial iniciada na dcada de 50 e, dentre os trs tipos de polietileno, o que apresenta a maior capacidade instalada mundial. O principal segmento de aplicao do PEAD no Brasil o de filmes destinados produo de sacolas de supermercados e sacos picotados em rolos, que, em 2002, corresponderam a cerca de 40% da demanda total de PEAD. O segmento de sopro o segundo principal, correspondendo a cerca de 35% da demanda de PEAD. No segmento de injeo, o PEAD sofre forte concorrncia do PP.Vale ressaltar que boa parte da produo de PEAD comercializada para pequenas e mdias empresas, atravs de distribuidores (revenda), conforme pode ser observado no Grfico 1.

3.1.2 Polietileno de Baixa Densidade (PEBD)

O polietileno de baixa densidade foi o primeiro a ser produzido e um produto maduro, com baixa taxa de crescimento, principalmente pelo seu maior custo, decorrente do seu processo de produo, em alta presso, hoje j considerado ultrapassado. O PEBD em geral processado de forma misturada com o PEBDL para a produo de filmes flexveis para embalagens. A distribuio de suas aplicaes entre os diversos segmentos finais pode ser observada no Grfico 2.A principal aplicao do PEBD em filmes flexveis, utilizados por mquinas de empacotamento automtico, com destaque para os filmes destinados ao empacotamento de alimentos. Com a entrada do PET em substituio s garrafas de vidro, o PEBD encontrou um novo nicho de mercado os filmes shrink, que so os filmes que envolvem conjuntos de garrafas.

3.1.3 Polietileno de Baixa Densidade Linear (PEBDL)

Por ser um produto mais recente, obtido em processos eficientes, o PEBDL apresenta taxa de crescimento de demanda superior ao dos demais polietilenos. Como mencionado, ele utilizado em mistura com o PEBD, tendo crescido recentemente, de forma significativa, o teor de PEBDL na mistura.As principais vantagens do PEBDL so suas caractersticas de impermeabilidade gua e soldabilidade, da ser interessante sua aplicao no empacotamento de alimentos.Os segmentos finais que mais utilizam o PEBDL esto representados no Grfico3.

3.2 Polipropileno

Figura: molcula de polipropilenoFonte: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6a/Polipropilenoformula.png

O polipropileno a resina que apresenta o maior crescimento nos ltimos anos, em face da eficincia das plantas e da grande versatilidade para inmeras aplicaes. As principais caractersticas do PP que garantem essa grande versatilidade so a resistncia alta temperatura, a resistncia qumica, a excelente resistncia fissura ambiental e a boa processabilidade, alm de sua baixa densidade e seu baixo custo, se comparado ao de outras resinas. O PP no apresenta riscos ao meio ambiente, podendo o polmero ser descartado, reciclado ou incinerado. No caso de reciclagem, ela pode se dar por processo mecnico ou pela reciclagem energtica, atravs de sua queima. A distribuio das aplicaes do PP descrita no Grfico 4.

3.3 PET/PTA

Inicialmente, a resina de polietileno tereftalato (PET-polister) destinava-se unicamente a aplicaes txteis e, somente no fim dos anos 70, comeou a ser produzido em grau garrafa para a indstria de embalagens. Hoje, a demanda da indstria de embalagens bem superior da indstria txtil, conforme podemos verificar no Grfico 5, que apresenta a distribuio das aplicaes do PET.Caractersticas como a alta resistncia mecnica e qumica, barreira a gases e odores, alm de excelente transparncia, tornaram a resina PET a principal embalagem para bebidas, principalmente as carbonatadas, como os refrigerantes. A Tabela 10 mostra a capacidade de produo nacional de PET.

3.4 PVC

A principal diferena do PVC para os outros plsticos que ele contm 57% de cloro em sua composio e apenas 43% de eteno.A produo do cloro, por sua vez, obtida a partir da eletrlise do sal marinho, em unidades que separam o cloro e a soda custica. Esse processo , portanto, eletrointensivo.O processo de produo de PVC se inicia com a reao do cloro com o etano, formando o DCE (dicloroetano), que por sua vez transformado em MVC (monocloreto de vinila) e que, aps o processo de polimerizao, se transforma em PVC (policloreto de vinila).As principais aplicaes do PVC so direcionadas para o setor de construo civil (tubos e conexes), mas seu uso vem crescendo tambm na fabricao de perfis, laminados e calados. A distribuio das aplicaes pode ser observada no Grfico 6.

3.5 Poliestireno/Estireno

O poliestireno o mais antigo dos termoplsticos. Existem trs tipos de resina de poliestireno:a) poliestireno cristal, utilizado no segmento de embalagens rgidas (copos, potes e caixas de CD) e descartveis; b) poliestireno expandido (conhecido como isopor, marca registrada da Basf), utilizado em embalagens e como isolante trmico; c) poliestireno de alto impacto, utilizado no segmento de eletrodomsticos e eletrnicos.O mercado consumidor do PS segmentado, conforme mostra o Grfico 7.

O poliestireno fabricado a partir do estireno, que uma commodity negociada internacionalmente. As principais aplicaes do estireno so para plsticos (79%), resinas sintticas (11%), elastmeros (6,5%), tintas e vernizes (2,4%), entre outros.

4 Produtos Petroqumicos Finais ou de Terceira Gerao

A cadeia produtiva da indstria petroqumica converge para o setor de terceira gerao petroqumica, segmentos de plstico e de borracha. Os produtores de terceira gerao, denominados transformadores, compram os petroqumicos intermedirios de produtores de segunda gerao e os transformam em produtos finais, incluindo: plsticos (produzidos a partir de polietileno, polipropileno e PVC); fibras acrlicas (produzidas a partir de acrilonitrila); nylon (produzido a partir de caprolactama); elastmeros (produzidos a partir de butadieno); e embalagens descartveis (produzidas a partir de poliestireno).

Industrialmente, a fabricao de plsticos ocorre atravs dos seguintes mtodos: Extruso: mtodo de fabricao de objetos de forma definida. A extrusora consiste em um parafuso que roda dentro de um cilindro aquecido, em relao ao qual mantm uma folga muito pequena. As etapas consistem em:Resina Fundio Moldagem Solidificao Moldagem por Injeo: consiste no amolecimento do material em um cilindro aquecido. A injeo se d a alta presso no interior de um molde. A forma final ocorre na etapa de resfriamento. o mtodo empregado na fabricao de brinquedos, baldes e peas. Moldagem a Sopro: sua concepo semelhante usada na fabricao de garrafas de vidro. Aps a aplicao de ar sob presso no molde, ocorre o resfriamento. Tem aplicaes mais diversas, no estando limitada produo de garrafas ou outros recipientes. Calandragem: mtodo de fabricao que consiste na passagem do plstico entre rolos aquecidos, produzindo filmes de melhor qualidade que aqueles obtidos por extruso.Os produtores de terceira gerao fabricam vrios bens de consumo e industriais, inclusive recipientes e materiais de embalagem, tais como sacos, filmes, garrafas, tecidos, e detergentes, tintas, autopeas, brinquedos e bens de consumo eletrnicos. Existem mais de 6.000 produtores de terceira gerao operando no Brasil.

4.1 Termoplsticos

Figura: matria-prima parapolmerosFonte: http://www.entecpolymers.com/wp-content/uploads/2012/02/products_01.jpg

Os termoplsticos so materiais polimricos de cadeia linear ou ramificada que se tornam macios quando aquecidos e podem ser moldados sob presso; eles tm substitudo diversos produtos de origem natural, como papel, madeira e ao, e seu consumo cresceu em funo de alguns fatores: Leveza, dureza, resistncia corroso e fcil manuseio; Preos competitivos, comparados com os das fontes naturais; Limitao da oferta de materiais provenientes de fontes naturais;So bastantes utilizados na indstria automobilstica, o que justificado pela tentativa de diminuir o peso dos automveis, para reduzir tambm o consumo de gasolina. So empregados ainda em embalagens e no crescente mercado de tubulaes. O maior problema, no entanto, o destino dos resduos.

4.1.1 Polietileno

Figura: tubosFonte: http://www.fgsbrasil.com.br/conteudo/images/tubo_polietileno2.jpg

Polmero produzido a partir do eteno, matria-prima abundante, sendo o termoplstico mais usado. Possui baixo custo e apresenta flexibilidade e resistncia a ataques qumicos.O polietileno de baixa densidade (PEBD) formado atravs de reaes a baixas presses, catalisadas por compostos do tipo Zigler. Por possuir baixa cristalinidade, um polmero mais flexvel. Pode ser aplicado em folhas e filmes polimricos.O polietileno de alta densidade (PEAD), de cadeias lineares e mais compacto, formado atravs de reaes com radicais livres a altas presses. Pode ser usado como material constituinte de garrafas plsticas e tubos de irrigao, bem como no transporte de produtos corrosivos.O grau de cristalinidade do polmero determina seu comportamento mecnico e trmico, caracterizando-o como material amorfo ou cristalino.O grau de cristalinidade confere a rigidez necessria s fibras: quanto mais regulares, maior o grau de cristalinidade.Assim, resinas de polietileno linear, por exemplo, podem ser trabalhadas com o objetivo de promover uma melhoria em suas propriedades de impacto e rompimento, com aplicaes em filtros, fios, cabos, folhas e tubos.

4.1.2 Copolmeros do Eteno

EVA: Eteno + Acetato de vinila

Produzidos sob alta presso no mesmo reator de PEBD, so materiais mais permeveis a gases e vapor dgua (PE) e menos estveis ao calor, apresentando baixa resistncia qumica. Seu maior mercado so os filmes extrudados e embalagens.Outros copolmeros importantes do eteno so obtidos com o cido acrlico e os acrilatos de metila e etila. O copolmero de eteno e acrilato de metila tem aplicaes em filmes, folhas, perfis de extruso, tubos e materiais moldados a sopro.

4.1.3 Polipropileno

Figura: fibrasFonte: http://www.cartumembalagens.com.br/wp-content/themes/Cartum/images/sacolas/cordao01.jpg

Quando o propileno (CH3CH=CH2) polimerizado com radicais livres ou alguns iniciadores inicos, uma mistura de trs estereoismeros formada, segundo a posio do grupo metila na molcula. Tais ismeros so classificados da seguinte forma: Atticos, com distribuio aleatria dos grupos metila; Isotticos, com a disposio de todos os grupos metila em apenas um lado da cadeia polimrica; Sindiotticos, com a distribuio regularmente alternada dos grupos metila em ambos os lados da cadeia.Apresenta alta cristalinidade, resultando resinas de melhor qualidade. Possui boas resistncias eltrica e qumica, baixa absoro de gua e resistncia ao calor (100C). Suas aplicaes so principalmente em indstrias automobilstica e de fibras.

4.1.4 Policloreto de vinila (PVC)

Figura: tubos de PVCFonte: http://www.jornaledicaodobrasil.com.br/site/wp-content/uploads/2014/06/PVC.jpg

Produzido pela polimerizao do cloreto de vinila (CH2=CHCl), o PVC um homopolmero cuja estrutura pode ser rgida ou flexvel. Possui excelente resistncia a ataque qumico e abraso.O tipo flexvel aumenta cerca de 4,5 vezes de tamanho por extenso. Os produtos feitos de PVC rgido so duros e no podem ser extendidos. Sua cristalinidade baixa.O PVC pode ser aplicado em toalhas de mesa, mveis, fios e cabos, tubos de irrigao, conexes e garrafas moldadas a sopro.

4.1.5 Poliestireno

Figura: produtos produzidos a partir do poliestirenoFonte: http://www.saferpak.com.br/wp-content/uploads/2014/06/ps.png

Produzido pela polimerizao do estireno (CH2=CH), o homopolmero poliestireno uma resina clara e transparente. Sua estrutura rgida e quebradia apresenta facilidade de fabricao, estabilidade trmica e baixo custo. Possui boas propriedades de escoamento, permitindo a realizao de moldagem por injeo.A reao de polimerizao pode-se dar atravs de iniciadores do tipo radicais livres ou atravs de catlise de coordenao.Os polmeros produzidos so atticos, e encontram aplicaes em embalagens, containers, brinquedos e utenslios domsticos.Sua copolimerizao com outros monmeros possvel, gerando importantes materiais. Entre eles, citam-se:

Resina SAN, copolmero de estireno e acrilonitrila; Plstico de engenharia ABS, copolmero de estireno, acrilonitrila e butadieno; Resina SBR, copolmero de estireno e butadieno, a mais importante borracha sinttica.

4.1.6 Plstico Acrlico

Figura: produtos de plstico acrlicoFonte: http://www.manequinsplasticos.com.br/site/wp-content/uploads/2014/07/486934_464329963613749_1405608257_n.jpg

O plstico acrlico a denominao do produto de polimerizao do metacrilato de metila [CH2=C(CH3)COOCH3], o qual pode ser produzido pela reao da acetona com HCN, H2SO4 e CH3OH.Suas aplicaes so em coberturas transparentes, paredes divisrias, bacias sanitrias, banheiras e portas de box. tambm usado como mtodo de fabricao de folhas e na produo de pratos, olhos artificiais, lentes de contato e at dentaduras artificiais.

4.1.7 Resinas de Engenharia

Figura: corda de nylonFonte: https://www.ropeinc.com/catalog/nylon-doublebraid.jpg

As resinas de engenharia possuem propriedades especiais, tais como alta estabilidade trmica, boa resistncia a intempries e a ataque qumico e boas propriedades eltricas. Sua moldagem se d por injeo utilizando metais.Neste grupo, incluem-se o Nylon, policarbonatos, poliacetato de vinila, poliacetais, polisteres termoplsticos e polietersulfonas.O Nylon produzido a partir da condensao de aminocidos, dicidos e diaminas, ou pela abertura do anel de lactamas. Os polmeros assim obtidos, no entanto, so mais utilizados na produo de fibras sintticas, e no como plsticos. Dentre os tipos mais importantes, citam-se o Nylon6/6, o Nylon6 e o Nylon 11. Os nmeros so uma referncia ao nmero de tomos de carbono presentes numa unidade repetitiva do polmero.O Nylon produzido a partir da condensao de aminocidos, dicidos e diaminas, ou pela abertura do anel de lactamas. Os polmeros assim obtidos, no entanto, so mais utilizados na produo de fibras sintticas, e no como plsticos.O Nylon possui alta fora de impacto e rigidez e facilmente processado. Pode ser reforado com vidro para lhe conferir estabilidade e pode ser substituto de metais em algumas aplicaes. Outros usos so em mancais de direo e partes moldadas de automveis.Os policarbonatos so considerados como polisteres do cido carbnico e podem ser sintetizados pela reao entre os sais de sdio e Bisfenol-A com o fosgnio. O fosgnio um gs obtido pela reao entre cloro e monxido de carbono.Os policarbonatos so materiais transparentes e resistentes a quebra, calor, luz e oxidao. Podem ser moldados por injeo e sopro e suas aplicaes incluem globos de luz de rua, capacetes de segurana, coletores de luz solar e culos de sol.O poliacetato de vinila, produzido a partir da polimerizao do acetato de vinila, obtido atravs de processos de suspenso ou emulso. um material polimrico altamente ramificado, amorfo e attico. incolor, inodoro e atxico. Suas aplicaes incluem adesivos, revestimentos e em tratamento txtil. No entanto, o poliacetato de vinila no pode ser usado para plsticos moldados em virtude de sua baixa temperatura de moldagem.Os poliacetais so produzidos a partir da polimerizao do formaldedo em condies cuidadosamente controladas. So polmeros de alta cristalinidade, alta resistncia ao impacto e alto limite de fadiga. As aplicaes dos poliacetais so variadas, incluindo maanetas de portas, engrenagens, mancais e recipientes para aerossis.A reao prossegue da seguinte forma:n HCOH + H2O HO(CH2O)n-1CH2OHOs polisteres termoplsticos so materiais produzidos pela condensao de cido tereftlico com etileno glicol ou 1,4butanodiol. Devido a suas propriedades de resistncia qumica e a abraso, baixo poder de absoro de umidade e baixa permeabilidade a gs, esses polisteres so bastante usados em fitas magnticas.Em especial, cita-se o polietileno tereftalato (PET), largamente utilizado como matria-prima de garrafas plsticas. Assim como o Nylon, o PET tambm pode ser empregado na produo de fibras sintticas.Finalmente, as polietersulfonas so produzidas pela reao entre os sais de sdio ou potssio do Bisfenol A com 4,4-diclorodifenilsulfona (ClSO2Cl), apresentando propriedades semelhantes s dos policarbonatos.As sulfonas se caracterizam pelo grupamento SO2. As polietersulfonas delas obtidas constituem uma classe de materiais termoplsticos de engenharia geralmente usados em aplicaes realizadas sob temperaturas em torno de 200C, mas podem ser usados em baixa temperatura sem qualquer mudana em suas propriedades fsicas.

4.2 Termoestveis

Os materiais termoestveis so redes polimricas com longas cadeias moleculares ligadas de forma cruzada, o que lhes confere rigidez e formao de uma estrutura tridimensional.A polimerizao irreversvel e o reaproveitamento de material no possvel. Seu consumo inferior ao dos termoplsticos, mas h um constante desenvolvimento da tecnologia empregada em sua fabricao. A fibra de vidro situa-se entre os materiais termoestveis mais utilizados.No grupo dos termoestveis, incluem-se muitos plsticos sintetizados atravs de reaes de condensao, como as poliuretanas, resinas epxi e resinas fenlicas.

4.2.1 Poliuretanas

Figura: esponjaFonte: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8f/Urethane_sponge1.jpg/220px-Urethane_sponge1.jpg

As poliuretanas so produzidas atravs de falsas reaes de condensao, na medida que no h formao de subprodutos. A condensao, dessa forma, se d com a interao qumica entre um diisociananto e um poliol, como no exemplo seguinte:Dependendo do poliol utilizado, as poliuretanas podem ser rgidas ou flexveis.Na produo de espumas flexveis, costumam-se empregar diisocianatos de tolueno (TDI).Outro exemplo de diisocianato usado na sntese de poliuretana o MDI, diisocianato de metileno, empregado na produo de espumas rgidas.A reao de produo de MDI inicia-se com a interao entre anilina e formol, seguida da reao da diamina assim formada com fosgnio para produzir o diisocianato.

4.2.2 Resinas de Uria e Melamina

As resinas de uria e melamina pertencem ao grupo das resinas amino ou aminoplsticos, que so materiais polimricos produzidos pela condensao de formaldedo com uria (composto uria-formol) ou melamina (composto formol-melamina).A uria (H2NCONH2) obtida da reao entre amnia e CO2.A melamina um composto heterocclico, formada a partir de trs molculas de uria ou a partir da cianamida (H2NCN) sob altas presses e temperaturas.As resinas formadas so duras, fortes e quebradias, com boas propriedades eltricas. Podem ser utilizadas para tratamento txtil para aumentar a resistncia ao encolhimento. Outras aplicaes incluem adesivos para madeira aglomerada, fabricao de caixas de rdio, placas de frmica, coberturas de pratos e botes.

4.2.3 Resinas Fenlicas

Figura: resina fenlicaFonte: http://www.cascoargentina.com.ar/v1/wp-content/uploads/DSC_3782_WEB-340x225.jpg

As resinas fenlicas so produzidas a partir da reao entre o fenol e o formol. A reao pode ser catalisada por cidos ou bases, produzindo-se resinas conhecidas como novalacsou resols, respectivamente.So as resinas mais antigas e importantes dentre os materiais termoestveis, de destacadas dureza e rigidez. So ainda bastante resistentes a ataques cidos e a umidade, e excelentes isolantes trmicos, resistindo at a 150C.Suas aplicaes incluem a fabricao de chaves e controles remotos, alas, manivelas, materiais aglutinantes, adesivos e materiais de isolamento e componentes de automveis.

4.2.4 Resinas Epxi

Figura: Resina epxiFonte:http://4.bp.blogspot.com/-rPZp6hc0jr8/T1uxKxx5-sI/AAAAAAAAACY/oC1JVYzuhv4/s400/sp_surf_kitesurf_resina_epoxi_mundo-surf.jpg

As resinas epxi so sintetizadas a partir da reao entre a epicloridrina e um difenol. Geralmente, emprega-se o Bisfenol A.Cresis (metilfenis constitudos de ncleo benznico com radicais metila) e outros bisfenis tambm so usados na sntese de resinas epxi. Os cresis so obtidos do petrleo e do carvo, utilizados como desinfetantes, na preparao de resinas fenlicas, na preparao de herbicidas ou como antioxidantes de alimentos.As resinas epxi, assim, so usadas em revestimentos de superfcies, em acabamentos de utenslios domsticos e adesivos, revestimentos de produtos enlatados e tambores. So ainda usadas em tintas de automveis, plsticos reforados para construo e laminados.

4.2.5 Resinas Alqudicas

Resinas alqudicas so produzidas a partir da reao entre um poliol, como um dilcool, e o anidrido ftlico. cidos graxos insaturados podem tambm ser usados na sntese.A resina assim obtida do tipo polister e geralmente insaturada, possuindo alta resistncia mecnica.Suas aplicaes incluem tintas de navios, automveis e exteriores de casas.

4.3 Fibras

http://www.robama.com/wp-content/uploads/2013/06/textil-fibra.jpg

As fibras so polmeros que possuem um comprimento 100 vezes maior que sua largura e podem ser de origem natural ou sinttica.As fibras naturais (seda, linho, algodo e l) so compostos de celulose.As fibras sintticas so derivadas do petrleo, produzidas a partir da polimerizao de monmeros com alto ponto de fuso, alta cristalinidade, estabilidade trmica moderada e fora tensora mediana.As mais importantes fibras sintticas so os polisteres, as poliamidas (Nylon) e os poliacrilatos.A fabricao consiste basicamente na converso fsica de um polmero linear, de cadeia relativamente desordenada, em um estado de filamentos contnuos.Os processos de produo de fibras incluem: Fiao em Fuso: polmeros que podem ser fundidos so extrudados atravs dos orifcios de uma fiandeira, produzindo monofilamentos ou multifilamentos. Fiao em Soluo: utiliza-se um solvente, iniciando-se com a filtrao do material, seguida de desgaseificao e evaporao final do solvente na fiandeira.Provenientes de resinas de engenharia, as fibras de polister so polmeros de condensao obtidos na reao entre etilenoglicol e cido tereftlico. Existe a possibilidade de mistura com fibras naturais. Suas aplicaes incluem fibras de vesturio, mveis e cordonis de pneus e plsticos de bandejas de fornos, garrafas de bebidas e recipientes para alimentos.As fibras de poliamida so tambm provenientes das resinas de engenharia, sendo os Nylons os tipos mais expressivos. O Nylon 6/6 foi a primeira fibra sinttica que apareceu no mercado, sendo produzida a partir da reao entre cido adpico e hexametilenodiamina. Suas aplicaes incluem cordonis de pneus, vesturio, pra-quedas, cordas e cintos de segurana. A escolha de um Nylon ditada por consideraes econmicas, exceto em aplicaes especiais.As fibras acrlicas usam acrilonitrila como um dos monmeros na polimerizao e possuem propriedades semelhantes s da l. Quando copolimerizado com o cloreto de vinila, o acrlico apresenta propriedades menos inflamveis que as demais fibras sintticas. Suas aplicaes incluem materiais para cobertores, suteres, roupas de proteo e cobertores de hospitais.

4.4 Elastmeros

Figura: borracha sintticaFonte: http://www.riodeserto.com.br/wp-content/uploads/2011/06/pneu.jpg

Os elastmeros ou borrachas sintticas so polmeros de alto peso molecular com propriedades fsicas e mecnicas semelhantes s da borracha natural. So polmeros altamente amorfos em seu estado natural, apresentando mobilidade segmentada e elasticidade reversvel.Possuem ainda estabilidade qumica, alta resistncia a abraso, fora e boa estabilidade dimensional. Podem-se tambm promover ligaes cruzadas na estrutura polimrica original a fim de melhorar essas propriedades.O mais importante monmero usado para borracha sinttica o butadieno.A borracha natural, ou ltex, um elastmero constitudo de unidades de isopreno [H2C=C(CH3)CH=CH2], conferindo-lhe propriedades excepcionais de alta fora e resilincia.O polibutadieno o polmero mais importante para fabricao da borracha sinttica, devido a sua disponibilidade, facilidade de polimerizao com outros monmeros e habilidade de se misturar com borrachas natural e sintticas. Pode ser aplicado na fabricao de pneus por abraso.A borracha estireno-butadieno (SBR) a mais importante borracha sinttica usada em pneus, em funo de suas boas propriedades mecnicas e fsicas. Pode ser usada ainda na fabricao de calados, adesivos e revestimento de carpetes. obtida pela copolimerizao entre estireno e butadieno, por emulso ou em soluo.A borracha nitrlica (NBR) obtida pela copolimerizao em emulso aquosa entre acrilonitrila e butadieno, com a propriedade especial de ser resistente a hidrocarbonetos lquidos e leos aromticos. Suas aplicaes envolvem atividades em que seja necessrio o contato de instrumentos ou equipamentos com hidrocarbonetos de petrleo, podendo fazer parte da constituio de mangueiras e graxas.O poliisopreno sinttico obtido da recuperao das correntes de C5 das unidades de craqueamento cataltico das refinarias, podendo substituir a borracha natural. Possui alta fora extensora e insensibilidade a mudanas de temperatura, mas apresenta baixa resistncia a abraso. Alm da produo de pneus, o poliisopreno pode ser empregado em calados, material de isolamento trmico e produtos mecnicos especializados.A borracha butlica obtida pela copolimerizao entre isopreno e isobutileno, na proporo de isopreno de 1 a 3%. Com o aumento do teor de isopreno, ocorre aumento da resistncia ao calor e diminuio da resistncia a produtos qumicos. Pode ser aplicada em cmaras de ar para pneus, isolamento de cabos e isolamento para cidos.A borracha neopreno ou policloropreno, a mais antiga borracha sinttica, obtida da polimerizao do 2-cloro-1,3-butadieno em emulso aquosa. Quando vulcanizada, obtm-se um elastmero de alta tenso extensora, resistncia a calor e excelente resistncia a leos. As principais aplicaes incluem revestimento de cabos e instrumentos mecnicos.Outros exemplos de borrachas sintticas incluem a borracha etileno-propileno (EPR), o transpolipentmero (TPR) e os elastmeros termoplsticos.

4.5 Detergentes

Figura: detergenteFonte: http://www.dicasdesentupidoras.com/wp-content/uploads/2013/09/detergentes-300x300-300x300.jpg

Os detergentes foram inicialmente desenvolvidos como substitutos do sabo e, em funo de mudanas nos hbitos de consumo da populao, apresentaram acelerado desenvolvimento aps a segunda guerra mundial.Os detergentes so preparados industrialmente como resultado da pesquisa e desenvolvimento de novas formulaes, englobando diversos produtos, caracterizadas pelo melhoramento das propriedades tensoativas do produto final.Os tensoativos, principal matria-prima dos detergentes, so derivados do petrleo que, quando introduzidos em um sistema qualquer, modificam as caractersticas fsico-qumicas de sua superfcie ou das interfaces de separao com outros meios. Quando dissolvidos ou dispersos em um lquido, so preferencialmente adsorvidos em uma interface, modificando sua tenso interfacial.Os tensoativos so tambm conhecidos como compostos anfiflicos, devido existncia de regies de polaridades distintas em suas molculas.A capacidade das molculas tensoativas de modificar acentuadamente suas propriedades ao se adsorverem nas interfaces de sistemas dispersos utilizada amplamente em muitos processos tecnolgicos.A influncia exercida pelas molculas tensoativas pode ser muito diferente de acordo com a natureza qumica e a estrutura das fases em contato, bem como em funo das condies impostas ou existentes em suas aplicaes.Quando o tensoativo agitado em gua, ocorre a produo de uma soluo opalescente que contm agregados de molculas de tensoativo denominadas micelas. O fenmeno de micelizao responsvel pela ao detergente, que consiste na captao de partculas de leo pelas micelas formadas.Na produo industrial de detergentes, algumas propriedades qumicas que caracterizam o produto tensoativo so mais importantes, como seu poder detergente, emulsificante ou umectante.A composio dos detergentes bastante complexa, envolvendo diversos produtos qumicos, cada um deles com uma ao especfica.

Fluxograma da composio dos detergentes

Para fins industriais, um tensoativo pode ser classificado em uma de quatro classes, em funo da carga apresentada por sua cabea polar aps disposio da molcula neutra em soluo aquosa. Assim, podem-se ter: Tensoativos Catinicos: Agentes tensoativos que possuem um ou mais grupamentos funcionais que, ao se ionizarem em soluo, fornecem ons orgnicos carregados positivamente e que so responsveis pela tensoatividade. Apresentam bom poder emulsificante e possuem propriedades germicidas. Exemplos comuns deste tipo de tensoativo so os sais quaternrios de amnio de cadeia longa. Tensoativos Aninicos: Agentes tensoativos que possuem um ou mais grupamentos funcionais que, ao se ionizar em soluo aquosa, fornecem ons orgnicos carregados negativamente e que so responsveis pela tensoatividade. So os principais componentes dos detergentes domsticos e industriais, utilizados em misturas com outros componentes. Os principais grupos aninicos so do tipo carboxilato, sulfonato e sulfato. Exemplos comuns deste tipo de tensoativo so os sais sdicos de cidos graxos (sabes), os alquilbenzeno-sulfonatos de sdio e os alquil-sulfatos de sdio. Tensoativos No-inicos: Agentes tensoativos que no fornecem ons em soluo aquosa e cuja solubilidade em gua se deve presena, em suas molculas, de grupamentos funcionais que possuem forte afinidade pela gua. Possuem bom poder detergente e emulsificante, com as vantagens de produzirem pouca espuma e apresentarem melhor biodegradabilidade. Exemplos comuns deste tipo de tensoativo so o nonilfenol etoxilado, os lcoois graxos etoxilados e o propilenoglicol etoxilado. Tensoativos Anfteros: Agentes tensoativos contendo em sua estrutura tanto o radical cido como o bsico. Esses compostos, quando em soluo aquosa, exibem caractersticas aninicas ou catinicas, dependendo das condies de pH da soluo. Assim, de uma maneira geral, solues cidas os tornam compostos catinicos e solues alcalinas os levam a assumir um carter aninico. Os exemplos mais importantes deste tipo de tensoativo so os fosfolipdeos e as betanas, amplamente utilizadas em formulaes de cosmticos.

4.6 Fertilizantes

Figura: fertilizanteFonte: http://3.bp.blogspot.com/-2hcTQZ53ht4/UKcfP22lCSI/AAAAAAAAACs/t4yia8WAtKs/s1600/images+(1).jpg

Os fertilizantes so substncias minerais ou orgnicas, naturais ou sintticas, que fornecem um ou mais nutrientes s plantas.Os fertilizantes primrios produzidos pela indstria de fertilizantes possuem nitrognio, fsforo e potssio. Clcio, magnsio e enxofre constituem nutrientes secundrios.De importador de produtos intermedirios, fertilizantes simples e fertilizantes compostos, o Brasil desenvolveu uma indstria que atende ao consumo de complexos granulados, supre parte da demanda de fertilizantes nitrogenados e apresenta auto-suficincia na produo de fertilizantes fosfatados.Ocorreu, assim, a implantao de complexos industriais que geram todo o concentrado fosftico, parte do cido fosfrico e parte da amnia necessrios indstria brasileira.

Figura: Processo de fabricao de fertilizantes

Os fertilizantes nitrogenados incluem a uria, o nitrato de amnia, o nitrato de clcio e o sulfato de amnia. Em sua produo, amnia e cido ntrico so obtidos como produtos intermedirios.A produo de uria feita a partir da reao de amnia e dixido de carbono. Em complexos integrados, o CO2 suprido pela prpria unidade de amnia, da qual extrado como subproduto.A uria utilizada principalmente como fertilizante, mas pode ser usada tambm na produo de adesivos e plsticos, bem como em rao animal.A formao da uria obtida em duas etapas, representadas conforme as seguintes reaes:2 NH3 + CO2 NH2COONH4NH2COONH4 H2NCONH2 + H2O

Figura: Processo de fabricao da uriaFonte:

Durante os processos de produo de amnia mais comuns, utilizam-se hidrocarbonetos como fonte de hidrognio. Este hidrognio extrado na forma do gs de sntese e reage com o nitrognio do ar para formar a amnia, segundo a reao global:3 H2 + N2 2 NH3

Produo de amnia:

Figura: processo de produo de amnia

Obtm-se tambm cido ntrico pela reao de amnia com o ar atmosfrico. O cido ntrico pode ainda reagir com mais amnia para produo de nitrato de amnio, segundo as equaes globais: NH3 + 2 O2 HNO3 + H2O HNO3 + NH3 NH4NO3Produo de cido ntrico:

Figura: Processo de produo de cido ntrico

Bibliografia

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