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MINISTÉRIO DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

SETOR DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

AVALIAÇÃO DA PLANTA DE ACETALDEÍDO POR OXIDAÇÃO DO ETANOL

Curitiba

2011

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MINISTÉRIO DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

SETOR DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

AVALIAÇÃO DA PLANTA DE ACETALDEÍDO POR OXIDAÇÃO DO ETANOL

Trabalho de graduação apresentado à disciplina TQ075 - Integração III do Departamento de Engenharia Química da Universidade Federal do Paraná.

EQUIPE H

Camila Cristina Wan-Dall Eneri Maria da Luz Cordeiro Joel Robert Karp Ronaldo Cardoso Camargo

Curitiba

2011

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SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO.........................................................................................4

2. PRODUÇÃO DO ACETALDEÍDO POR OXIDAÇÃO DO ETANOL..........5

2.1 Planta do processo..............................................................................5

2.2 Descrição detalhada da planta............................................................5

2.3 Comparação com outras plantas de produção do acetaldeído...........7

2.3.1 Acetaldeído pela Hidratação do Etino........................................7

2.3.2. Acetaldeído pela Oxidação do Eteno........................................8

3. LEVANTAMENTO DE DADOS...............................................................11

3.1 Fornecedores....................................................................................11

3.2 Aplicações.........................................................................................11

3.3 Preço de venda do acetaldeído.........................................................11

3.4 Possíveis clientes..............................................................................11

4. AVALIAÇÃO DOS SUBPRODUTOS......................................................12

5. ANÁLISE DE RESÍDUOS E EFLUENTES..............................................13

6. TOXICIDADE..........................................................................................15

6.1 Etanol................................................................................................16

6.1.1 Riscos.....................................................................................16

6.1.2 Medidas de Segurança...........................................................16

6.2 Acetaldeído.......................................................................................17

6.2.1 Riscos.....................................................................................18

6.2.2 Medidas de Segurança...........................................................18

7. CONCLUSÃO..........................................................................................20

8. REFERÊNCIAS.......................................................................................21

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1. INTRODUÇÃO

O etanal, comumente conhecido como acetaldeído, é um líquido incolor,

que se encontra no estado gasoso à temperatura ambiente. Sua produção em

escala industrial foi aplicada em meio à primeira guerra mundial, em 1916,

sendo usado como intermediário na produção de acetona e ácido acético no

Canadá e na Alemanha. Atualmente, a produção mundial gira em torno de dez

milhões de toneladas por ano, sendo que cerca de oitenta e cinco por cento

desse produto é destinado à obtenção de acido acético e seus derivados,

principalmente o anidridoacético e o acetato de etila. É utilizado também como

um intermediário na produção de piridina e de certos ésteres, como solvente

para produção de borracha, para tratamento do couro, conservante de peixes e

frutas e na indústria do papel.

Atualmente há variados processos de produção de acetaldeido por meio

de matérias primas como hidrocarbonetos de baixo peso molecular, monóxido

de carbono e metanol. Mas, classicamente, as principais matérias primas

utilizadas são: o acetileno, através de sua hidratação; o etanol, através da sua

oxidação ou pela sua desidrogenação; e o etileno, através de sua oxidação.

A produção do acetaldeido pela oxidação do etanol, rota de interesse

neste trabalho, é o mais antigo e melhor método de laboratório. Esse processo

define-se como uma oxidação catalítica do etanol em fase gasosa pelo

oxigênio contido no ar. O processo será explicado detalhadamente, mas,

resumidamente, entram álcool anidro vaporizado e ar em um reator, e saem os

produtos acetaldeído, água, gás carbônico, bem como o etanol e o ar que não

reagiram completamente. Durante o processo para a separação do

acetaldeído, ainda há a passaagem por uma coluna lavadora, uma destiladora

de acetaldeído e uma destiladora de álcool.

O presente trabalho tem como finalidade a descrição da planta proposta

para a produção de acetaldeído por oxidação do etanol, bem como a

comparação com rotas que utilizam outras matérias primas. Além disso,

objetiva-se um estudo sobre a toxidez das substâncias envolvidas no processo,

uma avaliação dos resíduos e subprodutos gerados, e também o levantamento

de fornecedores, custos e possíveis clientes.

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2. PRODUÇÃO DO ACETALDEÍDO POR OXIDAÇÃO DO ETANOL

2.1 Planta do Processo

O fluxograma de produção do acetaldeído por oxidação do etanol pode

ser analisado na figura 1:

Figura 1 – Fluxograma da planta de produção

2.2 Descrição Detalhada da Planta

O processo inicia-se com a entrada de álcool anidro (corrente 1) a 25°C

em um vaporizador, para, em seguida, encontrar a corrente de ar atmosférico

(corrente 2), a qual foi aquecida anteriormente ao atravessar um trocador de

calor, formando então a corrente 3. Esta passa por um trocador de calor,

transformando-se em corrente 4, que chega ao reator com 240°C e 3,6 bar. No

reator ocorrem as seguintes trasformações químicas:

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C2H5OH +1/2 O2 C2H3OH + H2O (1)

C2H5OH +3 O2 2CO2 +3H2O (2)

Respeitando a conversão do etanol e a seletividade do processo, do

reator saem os produtos água, acetaldeido, gás carbônico, bem como o etanol

e o ar que não reagiram completamente. Esses componentes (corrente 5),

passam por trocadores de calor e seguem, a 45°C, para uma coluna lavadora,

na qual há a entrada de etanol, que dissolve o acetaldeido (completamente

absorvido), a água e o próprio etanol já presente, formando assim a corrente de

fundo da lavadora (corrente 6), a 46 °C, seguindo a proporção de 1:1,5

acetaldeido/etanol. No topo (corrente 7), a 45°C e 1,8 bar, saem os

incondensáveis, ou seja, o oxigênio, nitrogênio e o gás carbônico, e também

uma quantidade de etanol saturado.

A corrente 7 passa por um trocador de calor e por um sistema de

refrigeração, e os gases são separados do etanol em um vaso de separação, a

uma pressão de 0,4 bar. A corrente 7 subdivide-se, então, na corrente 13,

corrente de exaustão, constituída apenas pelos gases, a 30°C e 0 bar, e na

corrente 12 formada pelo etanol saturado, que encontra a corrente 10 de

etanol, formando a corrente 16, que retorna a coluna lavadora.

A corrente 6, composta por água, etanol e acetaldeido, segue para uma

coluna destiladora de acetaldeído, que tem o objetivo de concentrar o

acetaldeido, obtendo 100% de recuperação, sendo que a fração molar de

acetaldeido no topo é 99,5%. O 0,5% restante é constituido apenas de etanol,

devido à temperatura das correntes envolvidas. A corrente 8 (acetaldeido e

etanol) sai pelo topo do equipamento, passa por um trocador de calor, parte

retorna à alimentação da destiladora e outra parte vai para o armazenamento

do Tanque de Acetaldeido, a 40°C. A corrente de fundo (corrente 9), composta

por toda a água da corrente 6 e o etanol que não foi para o topo, segue para

uma segunda coluna de destilação.

A coluna destiladora de álcool possui a finalidade de concentrar o etanol,

havendo recuperação de 98%. Na corrente de topo (corrente 17), há 93,3%

(base molar) de etanol e 6,7% de água. Assim que a corrente 17 sai da

destiladora, ela passa por um trocador de calor e, então, a 80°C, parte retorna

à alimentação do equipamento e parte divide-se na corrente 10, que se une à

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corrente 12, e corrente 15, que serve de reciclo para o reator. A corrente de

fundo (corrente 11) desta destiladora é formada por água e um pouco de

etanol, a 100°C, e então pode ser encaminhada para tratamento.

2.3 Comparação com outras Plantas de Produção do Acetaldeído

O acetaldeído pode ser produzido através de diversas rotas indutriais,

sendo que algumas das mais comuns são a oxidação do etanol, a

desidrogenação do etanol, hidratação do etino e a oxidação do eteno,

conhecida como Processo Wacker, que é mais largamente utilizada. Estas

duas últimas citadas serão explicadas a baixo, de maneira a servir de

comparação à produção escolhida através da oxidação do etanol.

2.3.1 Acetaldeído pela Hidratação do Etino

Neste processo, a reação química que ocorre é a seguinte,

C2H2(g) + H2O(l) H2SO4 / Hg2+

CH3CHO ∆H= -138,2 kJ/mol

Geralmente, são usados óxidos, fosfatos ou metais como catalisadores

heterogêneos. Por ser uma hidratação, o etino, no estado gasoso, reage com a

água, produzindo o etanal.

Inicialmente, o acetileno no estado gasoso, após passar por um

separador de água arrastado, é conduzido ao reator, onde ocorre a reação

acima. Uma das correntes de saída do reator é conhecida como “lama

residual”, composta pelo catalisador reduzido e por resquícios de acetaldeído.

Esta “lama residual” deverá ser reutilizada no processo, assim, esta deverá

passar por um processo de recuperação. A outra corrente de saída do reator

contém, principalmente, o acetaldeído. No entanto, há também resíduos de

mercúrio, que serão separados em um separador de mercúrio arrastado. O

catalisador é então realimentado ao reator. Depois dessa separação, a corrente

contendo o produto desejado segue para condensadores, nos quais o aldeído

irá liquefazer, seguindo para um tanque de armazenamento. O etanal que não

condensou é encaminhado a um separador de aldeído arrastado, para separar-

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se do etino restante, e, dpois dessa separação, é conduzido ao tanque. O

acetileno passa por uma coluna de lavagem, entrando em contato com água e

é, enfim, enviado para o reaproveitamento na corrente inicial do processo. A

corrente do tanque encontra-se em uma concentração de 20-25% de aldeído.

Para obter uma maior purificação, essa solução é vaporizada e conduzida a

uma coluna de esgotamento e uma retificadora. Após isso, o acetaldeído é

então condensado e armazenado.

Além da reação de hidratação do acetileno, outras ocorrem

simultaneamente, como a oxidação do acetaldeído para o ácido acético, o que

resulta na redução do íon mercúrio bivalente para o mercúrio metálico.

O processo descrito acima não é o mais aplicado na indústria, isto

porque apresenta algumas desvantagens, como o consideravelmente baixo

rendimento da reação (dependendo do catalisador e das condições do

processo, pode chegar a 40%), em comparação com a oxidação do etanol

(apresenta rendimento em torno de 90%), por exemplo. Outra desvantagem

dessa planta é a matéria-prima utilizada. O etino é um composto instável, que

se decompõe com facilidade, liberando uma grande quantidade de energia, o

que pode ocasionar um decréscimo no rendimento, tornando-o ainda mais

baixo, assim como dificuldades no processo. Também ocorrem reações

secundárias, o que acarreta em dificuldades na separação dos subprodutos e

produtos formados e, após essa separação, o seu destino. No entanto, o

composto que reage como etino é a água, que possui baixo custo e é de fácil

aplicabilidade.

2.3.2. Acetaldeído pela Oxidação do Eteno

Esta rota é comumente chamada de Processo Wacker. A reação de

oxidação ocorre da seguinte forma:

C2H4 + ½ O2 PdCl

2, CuCl

2 CH3CHO ∆H= -244 kJ/mol

Etileno e oxigênio são borbulhados em uma solução aquosa ácida

contendo cloreto de paládio e cloreto cúprico, sendo que a reação acima ocorre

em três etapas. Primeiramente, o acetaldeído é formado a partir da reação do

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etileno com o cloreetilenoto de paládio; Após essa etapa, o eteno se torna

susceptível ao ataque das moléculas de água, devido a um complexo formado

com os íons Pd2+ e o eteno envolvendo os elétrons da ligação. Assim, no

entanto, o processo não é aplicável ecnomicamente, pois o cloreto de paládio

possui um custo muito elevado, logo, há a necessidade de regenerá-lo. Para

isso, adiciona-se o cloreto cúprico para reoxidar o paládio metálico à Pd2+,

sendo essa a segunda etapa da reação. Ao final, ocorre a reação 4 e por fim o

cobre é reduzido a cloreto cuproso, que logo em seguida, é oxidado pelo

oxigênio a cloreto cúprico, completando a terceira etapa. Este ciclo de reações

ocorre conforme a figura abaixo.

Figura 2 – Ilustração do ciclo de reação no Processo Wacker [1]

O processo Wacker pode ser aplicado demais de uma forma. A mais

simples ocorre em uma fase, que está demonstrada na figura abaixo.

Figura 3 – Esquema ilustrativo do Processo Wacker de uma fase [2]

10

Neste método, uma mistura de oxigênio e etileno reage com a solução

catalítica. Durante o processo, a reação de formação do acetaldeido e a

redução do cloreto cuproso são realizadas ao mesmo tempo em que há a

reoxidação do cloreto cúprico. Neste procedimento, etileno e oxigênio são

carregados na parte de baixo da torre de reação (a); o catalisador é circulado

via vaso de separação (b) pelo airlift principal e totalmente misturado com o

gás. As condições de reação são cerca de 130ºC e 400kPa. Um vapor misto de

acetaldeido e água junto com o gás que não reagiu é retirado do vaso de

separação; dessa mistura, os produtos da reação são separados por

resfriamento (c) e lavados com água (d); o gás que não reagiu volta para o

reator, mas uma pequena porção é descarregada o ciclo como gás de

exaustão. O acetaldeido bruto obtido da lavagem é destilado em dois estágios:

no primeiro (g), há uma extração dá água presente, saindo o acetaldeido e

compostos de baixo ponto de ebulição (clorometano, cloroetano, dióxido de

carbono) como produto de topo enquanto a água e compostos de ponto de

ebulição maior (ácido acético, acetaldeidos clorados) saem como produto de

fundo; no segundo estágio (h), há uma coluna de destilação fracionada para

purificar o acetaldeido.

Geralmente, a produção de acetaldeído pelo Processo Wacker, não

apenas a de uma fase, possui rendimento elevado, aproximadamente 95%. Os

subprodutos gerados são hidrocarbonetos clorados, acetaldeidos clorados e

ácido acético.

Uma grande vantagem desse processo, além de seu elevado

rendimento, é a utilização da matéria-prima. Em comparação com seu alcino

correspondete, o etino, o eteno possui maior estabilidade, sendo mais difícil

sua decomposição. Ainda, o etileno é o composto orgânico mais produzido no

mundo, cuja produção excedeu 107 milhoes de toneladas no ano de 2005 [3].

No entanto, custo inicial do catalisador é elevado se comparado a outros

processos. Em comparação com a oxidação do etanol,os custos operacionais

são semelhantes.

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3. LEVANTAMENTO DE DADOS

3.1 Fornecedores de Etanol Anidro

Segue uma lista de 5 possíveis empresas fornecedoras de Etanol

Anidro, o qual é utilizado para a produção de Acetaldeído:

Sabarálcool (engenheiro Beltrão - Paraná) [4]

Cooperativa Agroindustria Nova Produtiva (Astorga – Paraná) [5]

Viralcool (Pitangueiras – São Paulo) [6]

Usina Alto Alegre (Presidente Prudente – São Paulo) [7]

Unisa Coruripe (Iturama – Minas Gerais) [8]

3.2 Aplicações

O acetaldeído é um importante produto de partida para a obtenção do

ácido acético, anidrido acético, álcool, clorofórmio, acetato de etila, ácido

peracético, butanol, pentaeritrol, corantes e explosivos, resinas para esmaltes e

vernizes, derivados componentes de fragrâncias (perfumes), aromas

(essências), conservantes de alimentos e para a retirada de adstringência de

algumas frutas. Como o acetaldeído dissolve gorduras, óleos e resinas, é últil

também como solvente. [9]

3.3 Preço de Venda do Acetaldeído

O custo do Acetaldeído no mercado é R$ 32,25 por kilograma de

produto ou R$1,20 por litro de produto, de acordo com a empresa Cloroetil

solventes acéticos S/A.

3.4 Possíveis Clientes

Entre as indústrias que podem utilizar o acetaldeído como matéria-prima

estão indústrias de derivados de componentes de fragrâncias, indústrias

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produtoras de ácido acético, indústrias de resinas para esmalte e vernizes,

entre outras.

4. AVALIAÇÃO DOS SUBPRODUTOS

É muito raro em um processo industrial que apenas a reação desejada

ocorra, ou seja, muito frequentemente ocorrem reações secundárias, que

produzem outros produtos, denominados subprodutos do processo. É

necessário distinguir os subprodutos com os resíduos e efluentes. O primeiro

corresponde a produtos secundários formados, que possuem alguma aplicação

industrial e podem, inclusive, serem comercializados, ao passo que o segundo

não pode ser aproveitado da forma que ela se encontra, e nem deve ser

liberada ao meio ambiente, necessitando, assim, ser tratada.

Na produção industrial de acetaldeído a partirda oxidação do etanol, a

reação secundária que ocorrerá é a queima completa do etanol,

C2H5OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O

Assim, temos que nessa planta há também a formação de dióxido de

carbono e água como produtos secundários. Esta última é parcialmente

utilizada para as transferências de calor na planta. A maioria da água presente

no processo é levada para tratamento de efluentes, na corrente 11. Depois de

passar pelo processo de tratamento, esta água poderá ser devoldida aomeio

ambiente, ou reutilizada na própria fábrica.

A corrente de entrada do reator, por conter ar atmosférico, possui gás

nitrogênio e oxigênio em sua composição. Este reage com o etanol, porém,

devido aos fatos de o rendimento da reação não ser 100% e a existência da

reação secundária, este gás ainda está presente na saída do reator (corrente

5) e não será reaproveitado no processo. O nitrogênio, por ser inerte, não irá

reagir, logo, considera-se que todo o nitrogênio alimentado está presente na

corrente 5. Semelhantemente ao oxigênio, este componente não é aproveitado

no processo. Assim, dessa forma, a planta possui três subprodutos, o dióxido

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de carbono, nitrogênio e oxigênio, que são denominados “Gases Industriais”. A

água formada é considerada como efluente, não como subproduto.

O gás carbônico é conhecido a vários anos na sua forma líquida e

sólida, sendo que sua maior aplicação prática é a refrigeração, principalmente

de alimentos. Este componete também possui diversas aplicações na indústria,

como na fabricação de ácido salicílico e como matéria-prima da barrilha.

O oxigênio também é largamente utiliazado industrialmente, em grande

parte na indústria siderúrgica, sendo também utilizado na produção de óxido de

acetileno e na produção de amônia e metanol. Devido à grande aplicabilidade,

a produção de oxigênio nos EUA no ano de 1973 foi de 31,87 bilhoes de libras,

ficando atrás apenas do ácido sulfúrico [10]. Semelhantemente, o gás

nitrogênio também possui grande produção indutrial, cerca de 8,34 bilhões de

kilogramas em 1973 nos EUA, sendo um dos produtos químicos mais

produzidos. Este gás pode ser utilizado como colchão gasoso protetor, cujo

objetivo é a exclusão de oxigênio e de umidade, no entanto, sua maior

aplicação é na síntese da amônia.

Mesmo tendo estes gases diversas aplicações na indústria, a venda

desses subprodutos gerados neste processo não é economicamente favorável,

visto que a quantidade de CO2 e O2 presente na corrente não é grande e a

separação dos gases nitrogênio e dióxido de carbono apresenta muitas

dificuldades, o que invibializa economicamente a venda desses gases. Ainda, o

nitrogênio é o principal componente do ar atmosférico, assim, em muitas de

suas aplicações, como na síntese da amônia, a matéria – prima é proveniente

do próprio ar do ambiente. Logo, devido à análise desses fatores, os gases

anteriormente citados são soltos na atmosfera, portanto, a presente planta só

possuirá lucro com a venda do produto principal, o acetaldeído.

5. ANÁLISE DE RESÍDUOS E EFLUENTES

A causa ambiental é um dos maiores e mais frequentes problemas do

engenheiro químico, taxada como o principal problema do século XXI.

Atualmente, é raro, se não impossível, encontrar uma indústria na área de

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engenharia química que não possua um plano para tratamento de resíduos. No

entanto, geralmente não é realizado apenas um tratamento dos efluentes

produzidos em um processo. Na prática, é poissível estabelecer uma

“hierarquia de prevenção da poluição” com relação ao tratamento de resíduos,

como mostrado a seguir.

Figura 4 – Hierarquia de prevenção de poluentes [11]

Assim, vê-se que, primeiramente, deve haver um planejamento para a

minimização de efluentes e, depois, reutilizá-los ou reciclá-los no processo. Ou

seja, como muitas vezes o tratamento possui um elevado custo, deve-se

encaminhar a menor quantidade possível para o tratamento, procurando

sempre a otimização e planejamento sustentável do processo.

Nesta planta, há geração de água, pois tanto a reação principal como a

secundária originam este componente como produto. Assim sendo, a água é o

segundo maior componente da corrente 5, que sai do reator. Esta água terá de

ser separada dos demais componentes e do produto principal, tanto na coluna

lavadora e destiladora de acetaldeído, como na destiladora de etanol.

Ao final deste processo, o acetaldeído é obtido com a pureza desejada,

e o etanol que não reagiu é encaminhado para uma corrente de reciclo para ser

reaproveitado. A água que sai do fundo da destiladora de etanol, no entanto,

contém contaminantes, como resquícios de acetaldeído e até mesmo o

catalisador, e nãopoderá ser devolvida ao ambiente.

Uma possóvel alternativa para prevenir a formação desses componentes

é a troca do catalisador utilizado nesta planta. O cobre demanda uma

termperatura bastante elevada, o que favorece a reação secundária, formando

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mais dióxido de carbono e água do que o desejado. Ainda, uma maior

quantidade de vapor d'água é necessária para as trocas térmicas. Para diminuir

tais efeitos, propõem-se a utilização do ferro molibdênio que, como principal

vantagem, irá abaixar consideravelmente a temperatura no reator, privilegiando

a reação primária e evitando a formação de subprodutos indesejáveis. Além

disso, a reutilização da água neste processo acarreta em uma grande

economia, ou seja, a indústria pode empregar grandes quantidades de

água,para os mais diversos fins, mas, no entanto, seu consumo é relativamente

pequeno, pois a maioria da água utilizada retorna à fonte, para ser utilizada por

outros. [12]

Existem diversos meios de tratamento de água, sendo estes muito

específicos para cada indústria. Estes métodos devem ser utilizados de acordo

com a finalidade de interesse. Em síntese, existem três meios para tratamento

de água. O abrandamento, a purificação e a clarificação. O primeiro visa

reduzir ou remover a dureza – diminuir as quantidades de sais de cálcio e

magnésio - da água. A segunda é utilizada quando deseja-se remover

microorganismos e materiais orgânicos. A última visa reduzir principalmente os

sólidos presentes em suspensão, através da adição de floculantes e

coagulantes.

No entanto, nesse processo, a água que sai do fundo da coluna de

destilação de etanol poderá ser utilizada na planta, como vapor e condensado

saturado, não necessitando ser taratada.

6. TOXICIDADE

Dentre as envolvidas no processo, as que merecem uma análise em

relação à toxicidade e medidas de segurança são a matéria prima etanol e o

produto acetaldeído.

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6.1 Etanol

Líquido inflamável. Causa irritação no trato respiratório e no trato

digestivo. Pode causar depressão no sistema nervoso central, problemas no

fígado, rim e coração.

6.1.1 Riscos

Inalação: Irritante das vias respiratórias. Em altas concentrações, causa

problemas no sistema nervoso central, dor de cabeça, inconsciência e

coma. Podendo causar efeitos crônicos.

Ingestão: Irritação gástrica, vômito e diarréia. Intoxicação e morte.

Pele: Dermatose e irritação.

Olhos: Irritação e problemas na córnea.

Exposição crônica: Irritação nas vias respiratórias, olhos, dor de cabeça.

Perda da consciência. Causador de efeitos mutagênicos e fetais.

6.1.2 Medidas de Segurança

Manuseio e armazenamento: O material deve ficar em container bem

fechado, armazenado em local fresco, seco e bem ventilado. O mesmo

deve ser mantido longe de fontes de ignição, substâncias oxidantes e

incompatíveis.

Vazamento: Não fumar, não acionar nenhum equipamento elétrico, não

permitir qualquer fonte de calor ou ignição nas proximidades e isolar a

área de risco. Estancar e procurar conter o vazamento, represando em

local que não ofereça maiores riscos. Não permitir que atinja bueiros ou

redes de água.

EPIs: Máscara de respiração autônoma. Uso de luvas protetoras (PVC),

botas de borracha, capacete de segurança e óculos de proteção.

Fogo: O álcool é inflamável, pode formar mistura explosiva com o ar.

Remover os recipientes da área de fogo, se possível. Combater o fogo

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com pó químico seco, gás carbônico e espuma especial para solventes

polares. Utilizar água na forma de neblina para combate e resfriamento.

Poluição: Tentar conter o líquido evitando o escoamento para cursos

d’água, esgoto e sistemas de drenagem pública. Absorver o produto em

terra, areia ou mantas absorventes e transfirir o resíduo para uma

caçamba. Remover para área aberta e segura para que a evaporação se

realize. Limite de tolerância = 780 ppm ou 1.480 mg/m3.

Envolvimento de Pessoas: Se houver contato com os olhos e pele, lavar

com água fria durante 15 minutos e remover as roupas e calçados

contaminadas, lavando o local com sabão e água fria corrente em

abundância. No caso de inalação do produto, transferir a vítima para o

local ventilado e descontaminado e, se necessário, aplicar ressuscitação

artificial. Ingerindo o produto, induzir ao vômito, introduzindo o dedo na

garganta ou dando água morna com sal.

6.2 Acetaldeído

Líquido aquoso, sem coloração. Odor frutífero, distinto e forte. Flutua e

mistura com água. Produz vapores irritantes e inflamáveis.

Na concentração acima de 1000ppm irrita as mucosas e acelera o

coração, causando também hipertensão arterial. A percepção limite de

acetaldeido no ar é entre 0,07 e 0,25 ppm, concentrações em que o odor de

fruta é percebido. Irritações conjutivas foram observadas depois de 15 min de

exposição em concentração entre 25 e 50 ppmm e irritações respiratória com

exposição de 15 min em 200 ppm. A inação continuada dessa susbtância

causa diminuição de leucócitos, ritrócito e hemoglobina. A mistura de vapor

com ar é inflamável, e em espaço fechado, com mais de 9% de oxigênio ou

mais de 4% de acetaldeido há rico de explosão.

Toxicidade - limites e padrões:

L.P.O.: 0,21 ppm

IDLH: 200 ppm

LT: Brasil - Valor Médio 48h: 78 ppm

LT: Brasil - Valor Teto: 97,5 ppm

LT: EUA - TWA: NÃO ESTABELECIDO

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LT: EUA - STEL: 25 ppm (TETO)

6.2.1 Riscos

Fogo: Extremamente Inflamável. Os vapores são mais pesados que o ar.

Esses vapores podem se deslocar a uma considerável distância e, caso

haja contato com uma fonte de ignição qualquer, poderá ocorrer

retrocesso da chama. O vapor pode explodir, se a ignição ocorrer em

área fechada. Durante incêndios, óxidos de carbono são produtos

perigosos de decomposição formados.

Inalação: Inalação causa irritação no aparelho respiratório.

Pele: Pode ser perigoso se for absorto pela pele. Pode causar uma

irritação.

Olhos: Irritação.

Ingestão: Pode ser perigoso se for engolido e causar náuseas, vômitos,

diarréia, dores abdominais.

Órgãos e sistemas alvos: Sangue, rim, pulmões, sistema

cardiovascularm fígado, sistema nervoso central.

Possibilidade de efeito cancerígeno.

Meio ambiente: O acetaldeído contamina a água, além de ser prejudicial

aos animais.

6.2.2 Medidas de Segurança

Vazamento: Usar equipamento de proteção individual. Evitar a

respiração do vapor/névoa/gás. Assegurar ventilação adequada. Retirar

todas as fontes de ignição. Evacuar o pessoal para áreas de segurança.

Atenção com acumulação de vapores que pode formar concentrações

explosivas. Não permitir a entrada do produto no sistema de esgotos,

como precaução ambienta. Controlar e recuperar o líquido derramado

com um produto absorvente não conbustível e pôr o líquido dentro de

contedores para eliminação de acordo com a regulação local/nacional.

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Fogo: São meios de extinção apropriados a água, o dióxido de carbono,

pó seco, espuma.

Poluição: Queimar em um inciderador químico equipado com pós-

combustor e purificador de gases, mas tomar precauções adicionar ao

colocar esse material em ignição, visto que é altamente inflamável.

Envolvimento de Pessoas: Em caso de inalação, levar a pessoa para o

ar fresco. Se não respirar, aplicar respiração artificial. Caso haja contato

com a pele, lavar com sabão e muita água, e com os olhos, lavar

cuidadosamente com muita água, por pelo menos quinze minutos. Se

houver ingestão, não provocar vômitos, nunca dar nada pela boca a uma

pessoa inconsciente e enxaguar com muita água.

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7. CONCLUSÃO

O presente trabalho foi realizado com o objetivo de estudar produção

industrial de etanal, mais comumente chamado de acetaldeído, através da

oxidação do etanol. Para isso, foi realizada uma revisão bibliográfica, em busca

de outras rotas para a produção deste aldeído, para que comparações com a

planta estudada fossem feitas. Dentre diversas opções de rotas industrais

existentes, foram escolhidas o Processo Wacker e a hidratação do etino. Em

relação à primeira, a oxidação do etanol possui um rendimento menor, no

entanto, a eficiência do processo ainda é boa, girando em torno de 90%. Em

realação às duas rotas escolhidas para comparação, a oxidação do etanol

apresenta vantagens em relação à matéria- prima envolvida, pois a produção

de etanol vem crescendo constantemente no país.

Ainda, para a planta em questão, foi realizada uma valiação com relação

aos subprudutos e efluentes gerados no processo. Também foi proposto um

meio para redução desses ccomponentes e para privilegiar a reação principal,

a fim de otimizar ainda mais o processo. A proposta baseou-se na troca do

catalisador, passando de cobre para ferro molibdênio. Com relação aos

subprodutos – nitrogênio, oxigênio e dióxido de carbono – verificou-se que sua

comercialização não é economicamente favorável, devido principalmente a

dificuldades na separação desses gases. A água que sai do fundo da coluna de

destilação de etanol não precisa ser tratada, pois esta não será devolvida ao

ambiente, mais sim retornada ao processo, utlizada como vapor e condesado

saturado, para trocas térmicas, principalmente.

Por fim, conclui-se que a produção industrial de acetaldeído a partir da

oxidação do etanol é um processo economicamente viável e bastante aplicável

na indústria.

21

8. REFERÊNCIAS

[1] ECKERT, M.; FLEISCHMANN, G.; JIRA, R.; BOLT, H. M.; GOLKA, K.

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[9] Infopédia. Disponivel em: <http://www.infopedia.pt/$acetaldeido> Acesso

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Eletrônica. Acesso em 25/06/11.

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[19] Distinção entre Resíduo e Sub-produto é Crucial para o Setor. 2007.

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