PVC -Etapas de Transformação Completo

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ CENTRO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIAS EXATAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA

PRODUÇÃO DO PVC – ETAPAS DE TRANSFORMAÇÃO

Traba Trabalho lho aprese apresenta ntado do omo omo re!"#s re!"#s#to #to par#a par#all para para a aval#a$%o da d#s#pl#na de Proessos da &nd'str#a (")m#a* do +"rs +"rsoo de En,e En,enh nhar ar#a #a (")m (")m# #aa da -n#v -n#ver ers# s#da dade de Estad"al do Oeste do Paran. – +amp"s Toledo Aadm#as Dah#ane  + ebert 3aren A P 4#ar  4#ar  Pro6 Dr6 Tat#ana R 7 8a"m,artner 

TOLEDO – PARANÁ  Novembro/2015

2

SUMÁRIO

L&7TA DE 9&-RA7: L&7TA DE TA8ELA7 TA8ELA7 ; ; 1 &ntrod"$%o &ntrod"$%o                5 5 11

Ob
12

Aspetos Aspetos ,era#s ,era#s sobre o P4+ P4+           5 5

2 Obten$%o Obten$%o da =at>r#a =at>r#a Pr#ma Pr#ma           ? ? 21

Petr@leo Petr@leo               ? ?

211

Obten$%o Obten$%o             ? ?

212

Entrada no proesso proesso           

21:

Loal de armaBenamento armaBenamento         C C

21;

+ond#$es +ond#$es de armaBenamento armaBenamento          10 10

215

E!"#pamentos E!"#pamentos "t#l#Bados "t#l#Bados         11 11

22

7al =ar#nho =ar#nho            1: 1:

: Est"dos Est"dos dos Aspetos Aspetos T>n#o T>n#os s         15 15 :1

&de#a ,eral do pro
:2

9l"o,rama 9l"o,rama !"al#tat#vo !"al#tat#vo do proesso proesso        1F 1F

::

Detalhamento Detalhamento do proesso de transorma$%o transorma$%o     1? 1?

::1

Prod"$%o do =4+ =4+         1? 1?

::2 ::2

Proesso Proesso de pol#mer pol#mer#Ba #Ba$%o $%o do =4+ em s"spens%o s"spens%o           2 200

:; :;1 :;1 :5

Apl#a$es Apl#a$es espe)#as espe)#as           22 22 Etr"s% Etr"s%oo de t"bos t"bos r),#do r),#doss de P4+ P4+                 22 22 9l"o,rama 9l"o,rama !"ant#tat#v !"ant#tat#voo do proesso de prod"$%o prod"$%o   2; 2;

:51

8alan$o de =assa =assa             2; 2;

:52

Detalhamento Detalhamento do 8alan$o 8alan$o de =assa =assa      2 2

:F

D#mens#oname D#mens#onamento nto e Espe##a$%o Espe##a$%o dos E!"#pamentos E!"#pamentos     :; :;

:F1

+ol"na de G+l G+l             :; :;

:F2

9orno de P#r@l#se P#r@l#se           ;0 ;0

:F:

Reator de O#lora$%o O#lora$%o            ;: ;:

: :?

Plan#lha Plan#lha de Espe##a$%o Espe##a$%o dos e!"#pamentos e!"#pamentos     ;F ;F

; An.l#se An.l#se de R#sos R#sos           ;? ;? ;1

=apa de R#sos R#sos              ; ;

;2

Est"do dos E!"#pamentos E!"#pamentos           50 50

5 Est#mat#va Est#mat#va de +"stos +"stos           52 52 51

T>n#as T>n#as e erramentas erramentas para a est#ma est#mat#va t#va de "stos "stos     52 52

511

Est#mat#vas Est#mat#vas por analo,#as analo,#as           52 52

512

=odelo param>tr#o param>tr#o           5: 5:

51:

Est#mat#vas Est#mat#vas de ba#o para #ma H8ottomI"pJ H8ottomI"pJ       5: 5:

51;

9erramentas 9erramentas omp"tador#Ba omp"tador#Badas das         5: 5:

52

Est#ma Est#mat#v t#vaa de +"stos +"stos de &nstala &nstala$%o $%o de "ma &nd'st &nd'str#a r#a de P4+ P4+      5; 5;

F +onl"s%o +onl"s%o              5F 5F ? Reern#as Reern#as 8#bl#o,r.#a 8#bl#o,r.#as s         5? 5? Aneos5C Aneo & – =apa de R#sos5C Aneo && – GaBop da +ol"na de Dest#la$%o de Re#lo de G+lF0

LISTA DE FIGURAS 9#,"ra 1 P4+ no 8ras#l 8ras#l F F 9#,"ra 2 Re#nar#a de petr@leoC 9#,"ra : Tan!"es Tan!"es de armaBenamento de petr@leo e der#vados der#vados   10 10 9#,"ra ; Plataorma sem#ss"bmers)vel "t#l#Bada para per"ra$%o e etra$%o de petr@leo de .,"as  pro"ndas  pro"ndas     12 12 9#,"ra 5 Proesso de prod"$%o do sal mar#nho1: 9#,"ra F Este!"#ometr#a da rea$%o de orma$%o do loro15 9#,"ra ? 9l"o,rama da ade#a do petr@leo e dos pl.st#os1F 9#,"ra  9l"o,rama !"al#tat#vo da prod"$%o do P4+1? 9#,"ra C 9l"o,rama es!"em.t#o do proesso de prod"$%o do =4+1 9#,"ra 10 9l"o,rama da etapa de p"r##a$%o do ED+1C

; 9#,"ra 11 9l"o,rama da "n#dade de p"r##a$%o do =4+20 9#,"ra 12 9l"o,rama s#mpl##ado do proesso de pol#mer#Ba$%o em s"spens%o do =4+21 9#,"ra 1: Proesso de etr"s%o de t"bos de P4+22 9#,"ra 1; T#pos de etr"soras de rosa d"pla HaJ paralelaK HbJ n#a2: 9#,"ra 15 Representa$%o es!"em.t#a de "ma matr#B t)p#a para etr"s%o de t"bos de P4+2; 9#,"ra 1F 7#stema de a#a n%o se onheem os detalhes #nternos do s#stema25 9#,"ra 1? Proesso balaneado Ho#lora$%o M lora$%o d#retaJ e ra!"eamento2 9#,"ra 1 9l"o,rama da ol"na de re#lo de G+l Hes!J -n#dade #nd"str#al de re"pera$%o de G+l Hd#rJ2C 9#,"ra 1C 9l"o,rama #l"strat#vo do proesso de ra!"eamento do ED+ em =4+:0 9#,"ra 20 9l"o,rama s#mpl##ado das orrentes no orno de p#r@l#se:2 9#,"ra 21 -n#dade #nd"str#al de re"pera$%o de G+l:; 9#,"ra 22 Es!"ema dos pratos da ol"na de dest#la$%o:5 9#,"ra 2: T#pos de pratos para ol"na de dest#la$%o:5 9#,"ra 2; Es!"ema s#mpl##ado da ol"na de dest#la$%o:F 9#,"ra 25 4#sta #nterna do orno de p#r@l#se:? 9#,"ra 2F Es!"ema s#mpl##ado de "m reator t"b"lar:C

LISTA DE TABELAS Tabela 1 +omponentes da ol"na de G+l2C Tabela 2 +ompos#$%o das orrentes do balan$o de massa no orno de p#r@l#se:2 Tabela : +ompos#$%o da orrente de entrada no orno de p#r@l#se:2 Tabela ; +omponentes do reator de o#lora$%o:: Tabela 5 L#sta de var#.ve#s opera#ona#s para ol"na de dest#la$%o:F Tabela F 4ar#.ve#s opera#ona#s de "m reator t"b"lar #deal:C Tabela ? 4ar#.ve#s da e!"a$%o de pro
5 Tabela 11 Est#mat#va de "stos de e!"#pamentos51 Tabela 12 Est#mat#va de "stos de estr"t"ra )s#a52

1

1.1

INTRODUÇÃO O8ET&4O ERAL  Neste trabalho abordaremos o proesso de prod"$%o do P4+ a part#r do =4+ Hmono

loreto de v#n#laJ prod"B#do pela rota do eteno/loro* !"e > a ma#s "t#l#Bada em esala m"nd#al*  bem omo s"as arater)st#as ,era#s* aspetos t>n#os e detalhados do proesso prod"t#vo deste  pl.st#o

1.2

A7PE+TO7 ERA&7 7O8RE O P4+ Os prod"tos de P4+ tm #mportante papel na !"al#dade de v#da da so#edade moderna*

 por me#o de sol"$es om eelente rela$%o "sto/bene)#o dest#nadas  #nraestr"t"ra e  onstr"$%o #v#l* al>m de se" empre,o em al$ados* embala,ens* br#n!"edos e o"tros bens d"r.ve#s  o se,"ndo termopl.st#o ma#s ons"m#do em todo o m"ndo* om "ma demanda m"nd#al de res#na s"per#or a :5 m#lhes de toneladas no ano de 2005* sendo a apa#dade m"nd#al de prod"$%o de res#nas de P4+ est#mada em era de :F m#lhes de toneladas ao ano O 8ras#l o# respons.vel pelo ons"mo de era de 2Q da demanda m"nd#al de res#nas de P4+ Esses dados mostram o poten#al de res#mento da demanda de res#nas de P4+ no 8ras#l* "ma

F veB !"e o ons"mo per ap#ta* na a#a de ;*0 ,/hab/ano* a#nda > ba#o se omparado om o de o"tros pa)ses  o ma#s vers.t#l dentre os pl.st#os Dev#do  neess#dade de a res#na ser orm"lada med#ante a #norpora$%o de ad#t#vos* o P4+ pode ter s"as arater)st#as alteradas dentro de "m amplo espetro de propr#edades em "n$%o da apl#a$%o #nal* var#ando desde o r),#do ao etremamente le)vel A ,rande versat#l#dade do P4+ deveIse* em parte* tamb>m  s"a ade!"a$%o aos ma#s var#ados proessos de molda,em* podendo ser #n totalmente at@#a e #nerte* a esolha de ad#t#vos om essas mesmas arater)st#as perm#te a abr#a$%o de #lmes* lares e lam#nados para embala,ens* br#n!"edos e aess@r#os m>d#oIhosp#talares* ta#s omo man,"e#ras para sorolo,#a e ateteres Eatamente por  esses mot#vos* o P4+ > "t#l#Bado nos ma#s d#versos se,mentos de merado A 9#,"ra 1 #l"stra os  pr#n#pa#s merados nos !"a#s o P4+ tem part##pa$%o no 8ras#l

F!"#$ 1. P4+ no 8ras#l  Fonte: Braskem.

O P4+ > arater#Bado omo "m mater#al de apl#a$es de lon,o #lo de v#da* o" se bastante lon,o* por eemplo* ma#s de 20 anos O P4+ > "m mater#al 100Q re#l.vel* mesmo tendo #lo de v#da 't#l lon,o Em m>d#a Q dos prod"tos de P4+ s%o e#tos para d"rarem de 2 a 100 anos* sa#ndo* portando da lass##a$%o de prod"tos desart.ve#s No 8ras#l a re#la,em do P4+ > real#Bada h. d>adas e e#ste toda "ma estr"t"ra #nd"str#al or,an#Bada para esse #m Al>m da trad##onal re#la,em meSn#a* e#stem d#spon)ve#s o"tras tenolo,#as omo a re#la,em ener,>t#a e !")m#a

? =esmo ons#derandoIse o "so de ener,#a el>tr#a na s"a abr#a$%o* a prod"$%o > "ma das ma#s eonm#as em termos de ons"mo ener,>t#o Al>m d#sso* o P4+ > o 'n#o mater#al  pl.st#o* dentre os ma#s om"ns* !"e n%o > 100Q der#vado do petr@leo* tendo omo pr#n#pal mat>r#aIpr#ma "m re"rso #nes,ot.vel na nat"reBa* o sal mar#nho



2

2.1

OBTENÇÃO DA MAT%RIA PRIMA PETRLEO

As s"bstSn#as "t#l#Badas omo mat>r#aIpr#ma na prepara$%o de pl.st#os s%o obt#das  pr#n#palmente a part#r do petr@leo Este* por s"a veB* > onst#t")do por "ma m#st"ra de ompostos or,Sn#os* pr#n#palmente h#droarbonetos

2.1.1

Obten$%o

At"almente as reservas de petr@leo at#n,em pro"nd#dades !"e podem var#ar de 00 a F000 metros Essas reservas podem se enontrar em terra #rme* mas a ,rande ma#or#a est. aba#o do "ndo do mar Por #sso* para loal#Bar e etra#r o petr@leo s%o neess.r#as t>n#as avan$adas O ponto de part#da na b"sa do petr@leo > a eplora$%o* !"e real#Ba est"dos de loal#Ba$%o de "ma a per"ra$%o* !"e se d. nos loares prev#amente determ#nados por est"dos da ,eo,ra#a do loal da per"rado "m po$o p#one#ro om a")l#o de "ma broa para tr#t"rar o solo A part#r da) o"tros po$os ser%o per"rados para aval#ar a etens%o da r#os !"e os apl#ados em terra* mas "t#l#Bam e!"#pamentos espe#a#s de per"ra$%o e prod"$%o O petr@leo e o ,.s desobertos n%o s%o totalmente prod"B#dos 8oa parte deles #a em d#spon#b#l#dade para "t"ras prod"$es* em determ#nado momento 7%o hamadas Reservas de Petr@leo e de .s

C

2.1.2

Entrada no proesso

O petr@leo* na s"a orma br"ta* n%o > d#spon#b#l#Bado d#retamente para o ons"m#dor Para he,ar ao merado* ele pr#me#ro neess#ta passar por "m proesso hamado de re#no* para ra#on.Ilo e remover #mp"reBas Para real#Bar se" trabalho* a re#nar#a reebe o petr@leo em s"a orma pr#m.r#a* o @leo r"* !"e vem das plataormas de etra$%o O transporte > e#to a part#r de oleod"tos* sendo ,"ardado em tan!"es de armaBenamento* de onde part#r. para ser proessado -ma veB armaBenado* o mater#al > s"bmet#do a d#versos proessos !")m#os O pr#me#ro e ma#s #mportante > a dest#la$%o* !"e oorre dentro de "ma ,rande torre Nela* o petr@leo > a!"e#do* aBendo om !"e o mater#al ass"ma a orma ,asosa O res"ltado > "ma m#st"ra de vapor m#st"rada om o !"e sobro" de  petr@leo na orma l)!"#da Ao voltar  orma l)!"#da* o petr@leo <. tem boa parte de se"s  pr#n#pa#s s"bprod"tos separados A se,"#r* a m#st"ra > dest#lada* onde a parte ,asosa sobe e a l)!"#da dese O res)d"o deste proesso* !"e n"na vapor#Ba* > reolh#do e "sado para aBer  asalto Ao lon,o da torre* h. v.r#os UandaresU om pratos* !"e olhem partes do vapor de  petr@leo !"e esr#am e v#ram l)!"#do de novo en!"anto sobem Os pratos retm "ma pe!"ena parte do l)!"#do ormado O eesso transborda e esorre at> "m re#p#ente hamado panela* onde ser. bombeada* se,"#ndo para ora da torre por me#o de d"tos O vapor de ada s"bprod"to do petr@leo* omo a ,asol#na e o d#esel v#ra l)!"#do n"ma erta temperat"ra* at#n,#da em UandaresU d#erentes da torre Ass#m* ada s"bprod"to enhe "ma  panela espe)#a Os der#vados #r%o a se,"#r para "m proesso de p"r##a$%o em tan!"es* sorendo rea$es !")m#as para !"ebrar e reomb#nar s"as mol>"las at> at#n,#rem "m n)vel sat#sat@r#o de p"reBa Da re#nar#a* eles saem por oleod"tos at> as #nd'str#as petro!")m#as

10

F!"#$ 2 Re#nar#a de petr@leo 2.1.&

Loal de armaBenamento

Dos ampos de prod"$%o* se "ma ,rande .rea na !"al se enontram #nstalados d#versos tan!"es !"e se #nterl#,am por me#o de t"b"la$es -m tan!"e de armaBenamento

o"

de

armaBena,em

tamb>m

des#,nado

por reservat@r#o >

"m re#p#ente dest#nado a armaBenar l"#dos  press%o atmos>r#a e a presses s"per#ores  atmos>r#a Estes tan!"es podem ter d#menses var#adas* #ndo desde 2 o" : m de d#Smetro at> 50 m o" ma#s Est%o re,ra ,eral* #nstalados no #nter#or de ba#as de onten$%o om a #nal#dade de onter os derrames em aso de rot"ra do tan!"e A s"a onstr"$%o pode ser e#ta om teto #o o" l"t"ante* #nterno o" eterno* dependendo sempre das arater)st#as e o t#po de prod"to a armaBenar O t#po de teto #o ma#s "t#l#Bado em re#nar#as de petr@leo > o n#o Hvoltado para #ma om o v>rt#e no entroJ* sendo "t#l#Bado somente para os der#vados de petr@leo ma#s pesados Hasalto* para#na* @leo omb"st)vel* d#esel* etJ e para prod"tos !")m#os Hsoda ."st#a* amn#a* etJ

11

F!"#$ &. Tan!"es de armaBenamento de petr@leo e der#vados

 +ond#$es de armaBenamento

2.1.'

7obre as ond#$es de armaBenamento de der#vados de petr@leo* a esolha do melhor  e!"#pamento* temperat"ra e press%o de armaBenamento depender. do t#po de der#vado a ser  estoado Os l#m#tes de temperat"ra de tan!"es de pl.st#o s%o apro#madamente ;0 a 150 V +*  por!"e tan!"es pl.st#os se de,radam ma#s rap#damente do !"e os tan!"es de metal !"ando eposto a elevadas temperat"ras* e al,"ns operadores pro#bem o "so de tan!"es de pl.st#o no serv#$o de h#droarbonetos Os tan!"es dest#nados a prod"tos !"e se
+lasse &* l)!"#dos !"e poss"em ponto de "l,or #ner#or a :?*W+

•

+lasse &&* l)!"#dos !"e poss"em ponto de "l,or #,"al o" s"per#or a :?*W+* mas #ner#or a F0W+

•

+lasse &&&* l)!"#dos !"e poss"em ponto de "l,or #,"al o" s"per#or a F0W+

De aordo om a norma NI2?0* reomendaIse o t#po de tan!"e a ser "sado de aordo om o prod"to !"e va# ser armaBenado

12 •

Tan!"es de tetos l"t"antes* teto n#o* para pe!"ena press%o #nterna Nata e prod"tos leves de ,asol#na* petr@leo* .lool e d#esel leve

•

Tan!"es teto n#o om teto l"t"ante* ba#a press%o de teto n#o asol#na de av#a$%o HA4J

•

Tan!"e sem teto Á,"a br"ta

•

Tan!"es de teto n#o ("erosene* nata pesada* !"erosene* !"erosene de av#a$%o H(A4J* @leo d#esel* res)d"o de v."o* @leo omb"st)vel* @leo l"br##ante* asalto e lastro de nav#o

2.1.(

E!"#pamentos "t#l#Bados

O petr@leo > etra)do de bolses pro"ndos* om"mente hamados de reservas de  petr@leo* at#n,em pro"nd#dades !"e podem var#ar de 00 a F000 metros Al>m d#sso* eles  podem se enontrar em terra #rme* mas a ,rande ma#or#a est. aba#o do "ndo do mar A  pr#me#ra etapa da eplora$%o do petr@leo > a prospe$%o* #sto >* o est"do detalhado do solo e do s"bsolo e#to por ,e@lo,os para determ#nar a probab#l#dade de e#stn#a o" n%o de petr@leo Depo#s de loal#Bado o loal onde provavelmente haver. "ma reserva de petr@leo > e#ta "ma per"ra$%o do pr#me#ro po$o para omprovar a e#stn#a de petr@leo Em terra #rme* essa  per"ra$%o > e#ta por me#o de torres de per"ra$%o* !"e poss"em broas s#mples om d#amantes #nd"str#a#s o" "m tr#o de broas #nterl#,adas om dentes de a$o  No mar > "sada "ma plataorma mar)t#ma* tamb>m hamada de plataorma ont#nental* !"e pode ser de #no t#pos •

P)$*$+,#-$ +$/ Para ampos loal#Bados at> :00 metros de pro"nd#dade 7%o e#tas de estr"t"ras mod"lares de a$o e s%o #nstaladas om estaas ravadas no "ndo do marK

•

P)$*$+,#-$ 0-00"-#034)/ s%o preer#das para a per"ra$%o de po$os eplorat@r#os  por!"e poss"em ,rande mob#l#dade +omposta de "m o" ma#s onverses* ela > apo#ada  por ol"nas em l"t"adores s"bmersosK

1: •

P)$*$+,#-$ FPSO Hs#,la do #n,ls X9loat#n,* Prod"t#on* 7tora,e and Oload#n,Y !"e !"er d#Ber Xl"t"ante* prod"$%o* armaBenamento e desar,aYJ s%o nav#os !"e tm a apa#dade de proessar* armaBenar e prover a transern#a de petr@leo e ,.s nat"ralK

•

N$4,50,67$/   "m nav#o !"e poss"# "ma torre de per"ra$%o no entro om "ma abert"ra no aso 7e" pos##onamento > e#to por sensores a'st#os* prop"lsores e omp"tadoresK

•

P)$*$+,#-$ $"*,)484)/  "ma balsa om "ma estr"t"ra de apo#o o" XpernasY !"e s%o a#onadas e desem at> at#n,#r o "ndo do mar  "sada para per"ra$es em  pro"nd#dades !"e v%o de 5 a 1:0 metros

F!"#$ ' Plataorma sem#ss"bmers)vel "t#l#Bada para per"ra$%o e etra$%o de petr@leo de .,"as pro"ndas Depo#s de etra)dos* o petr@leo e o ,.s nat"ral s%o transportados por d"tos o" nav#os term#na#s e armaBenados 7endo !"e poster#ormente eles s%o levados para as re#nar#as para separ.Ilos em ra$es !"e ser%o "sadas omo omb"st)ve#s* mat>r#asIpr#mas em prod"$es #nd"str#a#s e para as ma#s d#versas #nal#dades

1; 2.2

7AL =AR&NGO O sal > prod"B#do atrav>s de "m proesso ont)n"o de evapora$%o da .,"a do mar* !"e >

 bombeada om apro#madamente :*5Q de sa#s tota#s dos !"a#s Z s%o loreto de s@d#o Para ada tonelada de sal prod"B#da* "t#l#BaIse apro#madamente ;5m[ de .,"a do mar !"e o# #n##almente  bombeada* !"e va# l"#ndo pelos d#versos evaporadores e pa"lat#namente a"mentando s"a onentra$%o de loreto de s@d#o Ao at#n,#r o 'lt#mo evaporador* a salmo"ra <. se enontra mat"rada e preparada para al#mentar os ,randes r#stal#Badores onde* d"rante os meses de <"nho a pre#p#tado O sal > olh#do mean#amente o" man"almente* lavado om salmo"ra sat"rada e emp#lhado nas .reas de estoa,em* onde a,"ardar. para ser  omer#al#Bado A 9#,"ra 5 #l"stra o proesso de prod"$%o do sal mar#nho

F!"#$ (. Proesso de prod"$%o do sal mar#nho

 No #n)#o do proesso* o sal > obt#do atrav>s da eplora$%o das .,"as do mar* !"ando os r#os* !"e s%o tempora#s* enhemIse e m#st"ramIse om a .,"a do mar Deste enontro oorre o espra#amento* !"e ent%o enhe as v.rBeas* de#ando nelas por$es de .,"a ret#das nos tan!"es UhoadoresU o" Ur#stal#BadoresU Ap@s al,"ns d#as* aontee a evapora$%o atrav>s do sol e dos ventos* de#ando os solos obertos por amadas da s"bstSn#a r#stal#na A l#mpeBa do sal ons#ste na lava,em do sal br"to a#nda na sal#na* m"#tas veBes aonteendo "ma se,"nda lava,em para ,arant#r a !"al#dade do prod"to Em se,"#da* o sal > depos#tado em "ma entr)",a onde > seado e preparado para a moa,em O proesso de re#no onst#t"# "ma moa,em ma#s so#st#ada* <. !"e o sal > a!"e#do a 120 ,ra"s ent),rados* em "ma opera$%o onhe#da por Utorra,emU Ap@s este proesso* o sal

15 est. pronto para ser embalado em saos pl.st#os* tornandoIse apto para ser omer#al#Bado e he,ar at> o paladar do ons"m#dor  No 8ras#l* o sal de mesa ost"ma ser #odado para repor a alta de #odo nas pop"la$es do #nter#or !"e sorem da doen$a de b@#o O m>todo apresentado a#ma > "ma epl#a$%o s#mples  para o proesso de obten$%o do loreto de s@d#o* a part#r da .,"a do mar Ho" oeanosJ

1F

& &.1

ESTUDOS DOS ASPECTOS T%CNICOS  &DE&A ERAL DO PROETO Dev#do  s"a estr"t"ra mole"lar* o P4+ > obt#do a part#r de 5?Q de #ns"mos

 proven#entes do sal mar#nho o" da terra Hsal ,emaJ* e ;:Q de #ns"mos proven#entes de ontes n%o renov.ve#s omo o petr@leo e o ,.s nat"ral O P4+ > ons#derado "m mater#al termopl.st#o* "ma veB !"e apresenta a apa#dade de ser repet#damente amole#do pelo a"mento de temperat"ra e end"re#do pelo resr#amento O monmero "t#l#Bado na pol#mer#Ba$%o do P4+ > o monmero loreto de v#n#la H=4+J O loro presente na estr"t"ra mole"lar do P4+ > proven#ente do sal mar#nho o" sal ,ema o" loreto de s@d#o* "ma onte #nes,ot.vel de mat>r#a  pr#ma A prod"$%o do loro > e#ta por me#o da eletr@l#se do Na+l em me#o a!"oso* omo eempl##ado na 9#,"ra F

F!"#$ 9 Este!"#ometr#a da rea$%o de orma$%o do loro . o eteno* o" et#leno* > obt#do por me#o de proessos onven#ona#s da #nd'str#a  petro!")m#a a part#r de petr@leo* ,.s nat"ral o" etanol 9ra$es dessas mat>r#asIpr#mas s%o r#as em h#droarbonetos leves* part#"larmente etano* propano e b"tano* os !"a#s s%o onvert#dos em eteno e propeno por proessos de ra!"eamento* nos !"a#s oorrem des#dro,ena$%o e !"ebra das mol>"las dos h#droarbonetos sat"rados O l"o,rama !"e representa a prod"$%o do eteno desde o petr@leo r" at> a s"a "t#l#Bado pela #nd'str#a de 26 e :6 ,era$%o* omo est. eempl##ado na 9#,"ra ?

1?

F!"#$ :. 9l"o,rama da ade#a do petr@leo e dos pl.st#os  Neste trabalho abordaremos o proesso de prod"$%o do P4+ a part#r do =4+ prod"B#do  pela rota do eteno/loro* o" proesso balaneado* !"e > a ma#s "t#l#Bada em esala m"nd#al O  proesso de pol#mer#Ba$%o "t#l#Bado > em s"spens%o* om o =4+ sendo d#sperso na orma de ,otas em me#o a "ma ase a!"osa ont)n"a om a,#ta$%o v#,orosa e na presen$a de d#spersantes &.2

9L-\ORA=A (-AL&TAT&4O DO PRO+E77O

O l"o,rama !"al#tat#vo do proesso de prod"$%o do P4+ est. #l"strado na 9#,"ra ? Na  pr#me#ra etapa do proesso* obt>mIse o loro a part#r da eletr@l#se do loreto de s@d#o em me#o a!"oso O ,.s loro > l#berado no Snodo da >l"la eletrol)t#a* en!"anto o h#dr@#do de s@d#o e o ,.s n#tro,n#o s%o prod"B#dos no .todo O eteno* omo <. o# #tado* > obt#do a part#r da dest#la$%o do petr@leo* da !"al s%o obt#das ra$es de h#droarbonetos leves* omo por eemplo etano* propano e b"tano Essas mol>"las s%o onvert#das em eteno e propeno por proessos de ra!"eamento* nos !"a#s oorre a des#dro,ena$%o e a !"ebra das mol>"las dos h#droarbonetos sat"rados  Na se,"nda etapa* o loro e o eteno s%o m#st"rados e mant#dos a presses e temperat"ras !"e var#am de aordo om a ase da m#st"ra Nesta etapa oorre a orma$%o do ED+* o" 1*2I

1 d#loroetano* proesso hamado de lora$%o d#reta Esse prod"to > #ntermed#.r#o e  poster#ormente #r. rea,#r ormando =4+* o" monmero loreto de v#n#la* e loreto de h#dro,n#o A part#r do =4+ atrav>s de rea$es de pol#mer#Ba$%o > obt#do o P4+  Na tere#ra etapa <. temos as res#nas de P4+ H5?Q loro e ;:Q etenoJ* nas !"a#s s%o ad##onados os ad#t#vos* omo por eemplo ant#blo!"eadores* b#o#das* espessantes* estab#l#Bantes* et* a #m de alan$ar as !"al#dades neess.r#as para a omer#al#Ba$%o do  prod"to* bem omo manter essas arater)st#as en!"anto est#ver armaBenado  Na !"arta etapa o P4+ se,"e para a prod"$%o dos ma#s d#versos prod"tos* dev#do  s"a ,rande versat#l#dade Pode ser "t#l#Bado na #nd'str#a de al$ados* embala,ens* #os* abos* lam#nados* t"bos* onees* entre o"tros

F!"#$ ;. 9l"o,rama !"al#tat#vo da prod"$%o do P4+ &.&

DETALGA=ENTO DO PRO+E77O DE TRAN79OR=A]^O &.&.1

Prod"$%o do =4+

O =4+ > prod"B#do a part#r do eteno H+2G;J Este > omb#nado om o loro ormando o ED+* !"e poster#ormente ser. deomposto em =4+ e .#do lor)dr#o As pr#n#pa#s etapas para

1C  prod"$%o deste monmero ons#stem em s)ntese do ED+ Hlora$%o d#reta e/o" o#lora$%oJ*  p"r##a$%o do ED+* p#r@l#se do 1*2d#loroetano* p"r##a$%o do =4+* mostrado na 9#,"ra C

F!"#$ <. 9l"o,rama es!"em.t#o do proesso de prod"$%o do =4+ O ED+ pode ser obt#do atrav>s da lora$%o d#reta* em !"e et#leno e loro p"ro s%o "sados na rea$%o* o" por o#lora$%o* no !"al o et#leno rea,e om o loro do .#do lor)dr#o HG+lJ res"ltado do re#lo da p"r##a$%o do =4+ 9#nal#Bada a s)ntese do ED+* oorre em se,"#da a p"r##a$%o do mesmo no !"al s%o remov#das a .,"a* ,erada na rea$%o pr#n#pal de o#lora$%o* e as o"tras s"bstSn#as ,eradas nas rea$es se"nd.r#as Estes omponentes pre#sam ser remov#dos* po#s s%o pre<"d##a#s ao  proesso de p#r@l#se do ED+ #n#b#ndo par#almente a rea$%o e aelerando a orma$%o de o!"e A p"r##a$%o do 1*2Id#loroetano oorre em trs ol"nas de dest#la$%o ra#onada A  pr#me#ra > hamada de ol"na de sea,em e tem omo pr#n#pal obm hamada de ol"na de ED+* onde el#m#na as #mp"reBas de alto ponto de eb"l#$%o Esta ol"na tamb>m > al#mentada pelo ED+ !"e n%o o# deomposto d"rante a p#r@l#se O ED+ espe##ado sa# omo prod"to de topo . no "ndo se tem "ma orrente r#a em ED+ e #mp"reBas !"e #r. al#mentar a ol"na de v."o Este e!"#pamento > respons.vel pela re"pera$%o do ED+ proven#ente da ol"na de pesados separandoIo dos h#droarbonetos lorados pesados A 9#,"ra 10 mostra "m l"o,rama s#mpl##ado da p"r##a$%o do ED+

20

F!"#$ 1=. 9l"o,rama da etapa de p"r##a$%o do ED+ A tere#ra se$%o do proesso ons#ste no ra!"eamento t>rm#o do ED+ Ho" p#r@l#seJ em loreto de v#n#la e .#do lor)dr#o Esta opera$%o oorre em ornalhas om altas temperat"ras A rea$%o > endot>rm#a e #nompleta* po#s parte do ED+ n%o > onvert#do Tamb>m s%o ,erados* al>m do =4+ e G+l* al,"ns s"bprod"tos e o!"e O prod"to res"ltante do ra!"eamento se,"e a para "n#dade de p"r##a$%o do =4+* onde > e#ta a separa$%o do loreto de v#n#la e .#do lor)dr#o atrav>s de dest#la$%o ra#onada A pr#me#ra ol"na de dest#la$%o Hol"na dest#la$%o de G+lJ > respons.vel pela separa$%o do .#do lor)dr#o dos o"tros ompostos O G+l sa# omo prod"to de topo e se,"e para "n#dade de o#lora$%o O prod"to de "ndo da ol"na de G+l* r#o em ED+ e =4+* > env#ado para ol"na de dest#la$%o de =4+ onde o loreto de v#n#la > separado sa#ndo omo prod"to de topo Poster#ormente o =4+ > ondensado* parte retorna omo rel"o e o"tra > armaBenada A orrente de "ndo omposta de ED+* pesados e lorados leves > env#ada para ol"na de dest#la$%o ra#onada* hamada ol"na de leves o" ol"na de separa$%o de loropreno* onde s%o ret#rados os h#droarbonetos lorados leves pelo topo A 9#,"ra 11 #l"stra a "n#dade de  p"r##a$%o do =4+

21

F!"#$ 11. 9l"o,rama da "n#dade de p"r##a$%o do =4+ &.&.2

Proesso de pol#mer#Ba$%o do =4+ em s"spens%o

 No proesso de pol#mer#Ba$%o em s"spens%o* o =4+ > d#sperso na orma de ,otas de d#Smetro entre :0 e 150 _m* em me#o a "ma ase a!"osa ont)n"a* por a,#ta$%o v#,orosa e na  presen$a de "m olo#de protetor* tamb>m hamado d#spersante o" a,ente de s"spens%o -m #n##ador sol'vel no monmero > "t#l#Bado* de modo !"e a rea$%o de pol#mer#Ba$%o oorra dentro das ,otas em s"spens%o* por "m mean#smo de rea$es em ade#a v#a rad#a#s l#vres Plantas omer#a#s de pol#mer#Ba$%o em s"spens%o "t#l#Bam reatores de batelada "ada de 1C;0  poss")am reatores de apro#madamente 5m:* os !"a#s evol")ram para reatores a#ma de 50m:* o" era de 25t de res#na sea por batelada* alan$ando reatores de at> 200m: at"almente A rea$%o de pol#mer#Ba$%o do loreto de v#n#la > etremamente eot>rm#a* e a apa#dade de remo$%o de alor do me#o rea#onal > ,eralmente o ator l#m#tante para red"$%o dos tempos de rea$%o por batelada +om o a"mento do vol"me dos reatores essa l#m#ta$%o > a,ravada* "ma veB !"e a rela$%o s"per)#e/vol"me d#m#n"# s#,n##at#vamente Tentat#vas de a"mento da apa#dade de troa t>rm#a no proesso por me#o da "t#l#Ba$%o de serpent#nas ,eralmente n%o s%o v#.ve#s* dev#do  d##"ldade de l#mpeBa e da poss#b#l#dade de #nr"sta$%o* !"e tem ee#tos adversos no prod"to #nal Essa l#m#ta$%o ,eralmente > s"perada om o resr#amento do reator om .,"a ,elada o" por #nterm>d#o de ondensadores de rel"o* os !"a#s*

22  por rel"o ont)n"o do monmero loreto de v#n#la* aB "so " so de se" alor latente de vapor#Ba$%o  para prop@s#tos de resr#amento  Na 9#,"ra 9 #,"ra 12 est. #l"strado o l"o,rama l"o,r ama s#mpl##ado s #mpl##ado do proesso de pol#mer#Ba$%o em s"spens%o do =4+ para obten$%o do P4+

F!"#$ 12 9l"o,rama s#mpl##ado do proesso de pol#mer#Ba$%o em s"spens%o do =4+ O arre,amento do reator ,eralmente > #n##ado om .,"a desm#neral#Bada* ad#t#vos de  pol#mer#Ba$%o* d#spersantes Hna orma de sol"$%oJ e #n##adores O reator > ent%o selado e > e#to alto v."o para el#m#nar ao m.#mo o o#,n#o do me#o rea#onal* po#s esse tem ee#tos adversos no proesso de pol#mer#Ba$%o* a"mentando o tempo de rea$%o e aetando as propr#edades do  prod"to #nal #na l Ap@s o v."o no n o reator* aBIse  aBIse a ar,a do monmero loreto lore to de v#n#la l#!"ee#to e o a!"e#mento da am#sa do reator om vapor sob press%o* para #n)#o da rea$%o -ma veB !"e a rea$%o > #n##ada* o reator de#a de ser a!"e#do e passa a ser resr#ado* po#s a rea$%o > eot>rm#a A temperat"ra de rea$%o* ,eralmente na a#a entre 50 e ?0V+* > o pr#n#pal  parSmetro para de#n#$%o do peso mole"lar da res#na* ,eralmente epresso pelo valor va lor 3 7endo a onvers%o da rea$%o at#n,#da* ,eralmente na a#a dos ?5 aos C5Q* a rea$%o > enerrada e o monmero remanesente > re"perado O pol)mero obt#do na orma de lama passa* ent%o* por "m proesso de str#pp#n,* no !"al o monmero loreto de v#n#la remanesente >

2: etra)do por me#o da apl#a$%o de v."o e temperat"ra* tanto em reatores om"ns !"anto em torres* nas !"a#s a lama > s"bmet#da  ontraorrente de vapor sob press%o A lama passa* ent%o* por "m proesso de onentra$%o v#a entr#",a$%o* e a torta 'm#da res"ltante > sea em seadores de le#to l"#d#Bado A res#na sea > ent%o pene#rada para reten$%o de part)"las part)"las etremamente etremamente ,rosse#ras ,rosse#ras e armaBenada armaBenada em s#los* para poster#or poster#or aond##oname aond##onamento nto nos d#erentes s#stemas de d#str#b"#$%o aos l#entes* ta#s omo saar#a de 25 ,* b#, ba,s de 1*2 t o" ma#s e mesmo am#nhesIs#lo

&.'

APL&+A]`E7 E7PE+9&+A7 &.'.1

Etr"s%o de t"bos r),#dos de P4+

A 9#,"ra 1: mostra es!"emat#amente o proesso de etr"s%o de t"bos de P4+

F!"#$ 1&. Proesso de etr"s%o de t"bos de P4+ A prod"$%o de t"bos r),#dos de P4+ normalmente > e#ta por me#o da "t#l#Ba$%o de etr"soras de rosa d"pla H9#,"ra 1;J* a part#r do omposto na orma de dr blend No passado "t#l#BavamIse etr"soras de rosa s#mples* pr#n#palmente em t"bos de menores d#Smetros*  por>m essa tenolo,#a ho
2;

F!"#$ 1'. T#pos de etr"soras de rosa d"pla HaJ paralelaK HbJ n#a  O proesso de prod"$%o de t"bos r),#dos de P4+ #n##aIse na etr"sora* respons.vel pela ,el##a$%o* plast##a$%o e homo,ene#Ba$%o do omposto or#,#nalmente na orma de p@ -ma veB "nd#do* o omposto al#menta a matr#B* respons.vel pela onorma$%o do mater#al na orma do prod"to #nal c sa)da da matr#B enontraIse "m al#brador al#brador a v."o* o !"al resr#a o mater#al "nd#do e d. d#menses ao prod"to #nal Para l#nhas de ma#or prod"t#v#dade o" em t"bos de ma#ores espess"ras > om"m a "t#l#Ba$%o de .,"a ,elada no resr#amento do al#brador* de modo a onse,"#r ma#ores taas de remo$%o de alor Na se!"n#a do al#brador propr#amente d#to* dentro da pr@pr#a Smara de v."o* o t"bo passa por "ma s>r#e de
25 ma#or re!"n#a para abert"ra e l#mpeBa do erramental* om #mpato d#reto nos "stos de  prod"$%o dev#do  perda de horas prod"t#vas e desarte de mater#al dev#do  neess#dade de novos a<"stes na part#da do e!"#pamento A 9#,"ra 15 mostra es!"emat#amente "ma matr#B t)p#a para etr"s%o de t"bos de P4+ ObservamIse os pr#n#pa#s omponentes da matr#B lan,e de aoplamento  etr"sora* torpedo* aranha Ho" r"BetaJ* maho e matr#B* respons.ve#s pela onorma$%o do omposto "nd#do no ormato do t"bo

F!"#$ 1(. Representa$%o es!"em.t#a de "ma matr#B t)p#a para etr"s%o de t"bos de P4+

&.(

9L-\ORA=A (-ANT&TAT&4O DO PRO+E77O DE PROD-]^O

&.(.1

8alan$o de =assa

Os balan$os de massa s%o etremamente #mportantes nos .l"los de "m en,enhe#ro !")m#o Part#ndoIse de e!"a$es relat#vamente s#mples > poss)vel desrever os proessos !")m#os de orma bastante detalhada "ma veB !"e sem do #nter#or do s#stema -ma le# ,en>r#a para a !"ant#dade total de massa pode ser desr#ta omo  Entrada – Saída = Acúmulo

2F

F!"#$ 19. 7#stema de a#a n%o se onheem os detalhes #nternos do s#stema

Para "m s#stema om rea$%o !")m#a onde se est. #nteressado em "m omponente espe)#o a e!"a$%o anter#or n%o > boa* "ma e!"a$%o ma#s ,en>r#a a#nda > representada por  Entrada – Saída + Geração – Consumo = Acúmulo

Estas d"as e!"a$es a#ma desr#tas s%o o s"##ente para desrever os balan$os de massa de todos os s#stemas !")m#os Poss)ve#s s#mpl##a$es •

Estado esta#on.r#o O estado esta#on.r#o > "ma ond#$%o de proesso em !"e n%o e#ste m"dan$a nas

var#.ve#s !"e desrevem o proesso* omo press%o* temperat"ra* vaBes* n)vel e et Nesta s#t"a$%o* os l"os de massa e ener,#a ont#n"am a e#st#r* m"#to embora o valor absol"to destes l"os n%o se altere no tempo ("ando o s#stema est. em estado esta#on.r#o* o termo de a'm"lo > Bero* <. !"e !"al!"er a'm"lo alterar#a al,"ma var#.vel do s#stema  Entrada – Saída + Geração – Consumo = 0 •

A"sn#a de rea$%o !")m#a ("ando "m s#stema n%o tem rea$%o !")m#a* os termos de ,era$%o e ons"mo podem ser 

#,"alados a Bero Esta ons#dera$%o tamb>m > v.l#da para todos os omponentes presentes no s#stema !"e n%o part##pam da rea$%o* omo o n#tro,n#o atmos>r#o d"rante a !"e#ma de "m h#droarboneto  Entrada – Saída = Acúmulo

2? •

7#stema 9ehado ("ando o s#stema > ehado n%o h. entrada o" sa)da de omponentes do s#stema* desta

orma Geração – Consumo = Acúmulo

Para a obten$%o do =4+ a part#r das mat>r#asIpr#mas loro e et#leno* as rea$es envolv#das est%o desr#tas nas e!"a$es aba#o +lora$%o

+G2+G2 M +l2 →  +G2+lI+G2+l E!C"

d#reta P#r@l#se

H01 J

+G2+lI+G2+l → +G2+G+l #$C J M G+l

H02 J

O#lora$%o

+G2+G2 M 2G+l M 05O2 → +G2+lI+G2+l E!C" M G2O

H0: J

2+G2+G2 M +l2 M 2G+l M 05O2 → 2+G2+lI+G+l E!C" M G2O →  2+G2+G+l J M 2G+l

#$C 

H0; J

 Na E!"a$%o H01J* a sol"$%o de salmo"ra > eletrol#sada e o loro res"ltante > rea,#do om o et#leno para a orma$%o do d#loroetano HED+J v#a lora$%o d#reta Essa rea$%o normalmente se proessa a temperat"ras na a#a de 50W+ a ?0W+ e sob presses de ; a 5 atm nos proessos de ase l)!"#da* en!"anto nos proessos de ase ,asosa a temperat"ra e a press%o var#am* respet#vamente entre C0 e 1:0W+ e ? e 10 atm A mol>"la de ED+ >* ent%o* s"bmet#da  p#r@l#se HE!"a$%o H02JJ* res"ltando em loreto de v#n#la H=4+J e loreto de h#dro,n#o* separados em se,"#da v#a ol"nas de dest#la$%o* omo #l"strado na 9#,"ra 10 Essa rea$%o* es!"emat#Bada na E!"a$%o H02J* > real#Bada em ornalhas* sob temperat"ras na a#a de ;?0 a 5;0W+ Taas norma#s de rend#mento dessa rea$%o se s#t"am na a#a de F0 a ?0Q O a"mento na taa de onvers%o #mpl#a red"$%o da vaB%o* sendo*  portanto* eonom#amente ma#s #nteressante a opera$%o em taas de onvers%o ma#s ba#as* om onse!"ente neess#dade de re"pera$%o e re#la,em de ED+

2 O =4+ > bombeado para reatores de pol#mer#Ba$%o e o G+l > al#mentado para a "n#dade de o#lora$%o* onde > omb#nado om o#,n#o e et#leno para a obten$%o de ma#s =4+ HE!"a$%o 0:J* e o ED+ n%o onvert#do retorna ao orno de p#r@l#se para re#la,em Essa rea$%o "t#l#Ba loreto de obre omo atal#sador em temperat"ras na a#a de 250 a :50W+ A"mentos no rend#mento dessa rea$%o podem ser onse,"#dos om a #nr#o* a"mentando s"a press%o par#al no me#o rea#onal Para !"e o proesso ses do =4+ v#a proesso de pol#mer#Ba$%o em s"spens%o* a onvers%o at#n,#da d"rante a rea$%o > da ordem de ?5 a C5Q Portanto* para "ma prod"$%o d#.r#a de 10 toneladas de P4+* ass"m#ndo !"e a onvers%o da rea$%o de pol#mer#Ba$%o de =4+ em P4+ > de apro#madamente 5Q* ser#a neess.r#o apro#madamente 11*?F5 toneladas de =4+ Ass"m#ndo a#nda !"e a onvers%o da p#r@l#se do ED+ em =4+ > de F5Q* ser#am neess.r#os apro#madamente 2C toneladas de ED+* <. ontab#l#Bando a orrente de re#lo Hapro#madamente 10 toneladas – :5Q n%o onvert#dosJ Na p#r@l#se do ED+* al>m das 11*?F5 toneladas de =4+* tamb>m s%o ormadas apro#madamente F*F toneladas de G+l Ass#m* ass"m#ndo !"e a lora$%o d#reta e a o#lora$%o no proesso balaneado de  prod"$%o do ED+ tem onvers%o de 100Q* e !"e ada proesso ontr#b"# om 50Q do ED+ na ornalha* a !"ant#dade neess.r#a de ,.s loro para a lora$%o d#reta > de apro#madamente F*? toneladas* en!"anto de et#leno > de 5*2 toneladas* apro#madamente* sendo 2*F; para o proesso de o#lora$%o e 2*F; para a lora$%o d#reta O G+l "t#l#Bado na o#lora$%o > o reeb#do do re#lo da p"r##a$%o do =4+* #sto >* F*F toneladas O o#,n#o neess.r#o na o#lora$%o > de 1*5 toneladas* apro#madamente

2C A rea$%o do proesso balaneado de orma$%o do ED+* bem omo do ra!"eamento do mesmo em =4+ est. eempl##ado na 9#,"ra 1? As rea$es do balan$o de massa da prod"$%o do P4+ para base de .l"lo de 10 ton P4+/d#a est%o desr#tas aba#o

F!"#$ 1:. Proesso balaneado Ho#lora$%o M lora$%o d#retaJ e ra!"eamento

 Etileno +   GásCloro + HCl ( reciclo purificação MVC ) +   Oxigênio 100  EDC  +   Água 5280 kg / dia 6673 kg / dia 1506 kg / dia 18628 kg / dia 1694 kg / dia 6863 kg / dia ⇒

 EDC (reciclo purificaçãoMVC  )  EDC   MVC  HCl +  ir!lise" 65 + + EDCnão reagido 18628 kg / dia 11765 kg / dia 6863 kg / dia 10031 kg / dia 10031 kg / dia ⇒

 MVC   oli#eri$ação " 85  VC  11765 kg / dia 10000 kg / dia ⇒

&.(.2

Detalhamento do 8alan$o de =assa

Para melhor #l"strar o proesso de prod"$%o do P4+* e om base nos l"o,ramas elaborados para as d#erentes etapas do proesso* eBIse o est"do das entradas e sa)das de al,"mas etapas do proesso

:0 :521 8alan$o de massa na +ol"na de G+l  Na 9#,"ra 10 est. #l"strado o proesso de p"r##a$%o do monmero de loreto de v#n#la* onde h. a ol"na de re#lo de G+l* em nase na 9#,"ra 1

F!"#$ 1;. 9l"o,rama da >ol"na de re#lo de G+l Hes!J -n#dade #nd"str#al de re"pera$%o de G+l Hd#rJ

9aBendo o balan$o de massa para a ol"na* ent%o  Entrada – Saída + Geração – Consumo = Acúmulo

+ons#derando estado esta#on.r#o e !"e n%o h. rea$%o !")m#a oorrendo* o balan$o se torna  Entrada – Saída = 0

Os omponentes de entrada na ol"na s%o os prod"tos da p#r@l#se* v#stos no balan$o ,lobal na 7e$%o 251* #sto >

:1

T$)$ 1. +omponentes da ol"na de G+l C,-?,66* ED+ =4+ G+l

V$@, M,)$# -,)7$ 101*:5 1*22 1*22

V$@, M800>$ !7$ 100:1 11?F5 FF:

 Na orrente s"per#or h. a sa)da do G+l p"ro !"e retorna para a rea$%o de o#lora$%o . a orrente #ner#or > r#a em ED+ e =4+ e n%o ont>m G+l Essa orrente se,"e para a se,"nda torre de p"r##a$%o do =4+* a #m de ret#rar o ED+ n%o onvert#do na p#r@l#se e real#ment.Ilo no orno de ra!"eamento

3.5.2.2

8alan$o de massa no orno de p#r@l#se

A onvers%o do ED+ em =4+ se d. atrav>s de p#r@l#se* a !"al oorre em ornos de ra!"eamento  temperat"ras entre ;?0W+ e 5;0W+ Esta etapa est. #dent##ada no l"o,rama do  proesso de prod"$%o do =4+* na 9#,"ra C O l"o,rama ma#s detalhado desta etapa est. #l"strado na 9#,"ra 1C aba#o

F!"#$ 1<. 9l"o,rama #l"strat#vo do proesso de ra!"eamento do ED+ em =4+

:2  O balan$o de massa para essa etapa >  Entrada – Saída + Geração – Consumo = Acúmulo

 Neste aso h. rea$%o !")m#a na onvers%o do d#loroeteno em monmero loreto de v#n#la e G+l Os do#s prod"tos s%o ormados  temperat"ra de ;0W+* sendo a rea$%o endot>rm#a e #nompleta Al>m de =4+ e G+l* s%o ormados v.r#os s"bprod"tos e o!"e O pr>Ievaporador  eterno de ED+ red"B a orma$%o de o!"e no orno ons#deravelmente* a"mentando o tempo de "so do orno antes de ser neess.r#a a l#mpeBa para ret#rada do o!"e O balan$o de massa ser. e#to em termos do l"o de elementos !")m#os Harbono* h#dro,n#o* etJ no orno* v#sto !"e n%o h. #norma$es s"##entes para real#Ba$%o de est"do da #n>t#a !")m#a presente Para ada elemento !")m#o teremos* em estado esta#on.r#o  Entrada – Saída = 0

+ons#derando !"e a orrente de entrada do orno passa anter#ormente por "ma etapa de  p"r##a$%o* ass"meIse !"e a mesma > omposta "n#amente por ED+ Al>m d#sso a orrente > ormada pelos prod"tos da o#lora$%o e da lora$%o d#reta* al>m do re#lo de ED+ n%o onvert#do na p#r@l#se Lo,o  Entrada = %rodutos&'(cloração" + %rodutosCloração d(reta" + rec(clo de E!C 

+ons#deraIse !"e a p#r@l#se at#n re#lado Portanto  )ec(clo = Entrada*  0.,-"

A entrada no orno > ent%o* dada por  Entrada = %rodutos &'(cloração" + %rodutosCloração d(reta" + 0.-Entrada 0.,-Entrada = %rodutos &'(cloração" + %rodutosCloração d(reta"

Al>m d#sso* do balan$o de massa na ol"na de G+l* !"e > o e!"#pamento !"e reebe os  prod"tos da p#r@l#se para re#lo do G+l* sabemos !"e os omponentes da sa)da do orno s%o os mesmos da entrada da ol"na* desr#tos na Tabela 1

::

Ass#m sendo* para a orrentes de entrada* re#lo e sa)da* teremos P#r@l#se ED+

Entrada

7a)da

   C    V    M   o   ã   ç   a   c   f  i   r  u   p  o  l  c  i  c   e    R

F!"#$ 2=. 9l"o,rama s#mpl##ado das orrentes no orno de p#r@l#se

T$)$ 2. +ompos#$%o das orrentes do balan$o de massa no orno de p#r@l#se  

C,##6*

E6*#$7$

S$37$

R>>),

2F5C 0 0

100:1 11?F5 FF:

100:1 0 0

!7$

C,-?,66* ED+ =4+ G+l

Os d#erentes proessos !"e al#mentam a orrente de entrada de ED+ no orno est%o detalhados na Tabela :

T$)$ &. +ompos#$%o da orrente de entrada no orno de p#r@l#se P#,>00,C,##6* O#lora$%o +lora$%o d#reta Re#lo Total

EDC !7$ C:1; C:1; 100:1 2F5C

:;

:52: 8alan$o de massa no reator de o#lora$%o A e!"a$%o a se,"#r mostra "ma rota de obten$%o do ED+* onhe#da omo o#lora$%o A rea$%o se d. em "m reator de le#to l"#d#Bado onde o eteno rea,e om loreto de h#dro,n#o na  presen$a de o#,n#o* normalmente proven#ente do ar atmos>r#o* e loreto de obre omo atal#sador* em temperat"ras na a#a de 250 a :50V+ A"mentos no rend#mento dessa rea$%o  podem ser onse,"#dos om a #nr#o* a"mentando s"a  press%o par#al no me#o rea#onal A onvers%o no reator de le#to l"#d#Bado > alta* estabeleendoI se entre C0 e 100Q +G2+G2 M 2G+l M 05O2 → +G2+lI+G2+l E!C" M G2O O loreto de h#dro,n#o al#mentado ao reator > proven#ente da ol"na de G+l* a !"al env#a "ma vaB%o m.ss#a de FF: ,/d#a H1*22 mol/d#aJ 7endo ass#m* se aBem neess.r#os 2F:5 ,/d#a de eteno HC;*11 mol/d#aJ e ?5: ,/d#a de o#,n#o H;?*055 mol/d#aJ +omo res"ltado dessa rea$%o teremos C:1; ,/d#a de ED+ HC;*11 mol/d#aJ e 1FC; ,/d#a de .,"a HC;*11 mol/d#aJ A tabela ; se,"#r apresenta as vaBes m.ss#as e molares das entradas e sa)das do reator  de o#lora$%o

T$)$ '. +omponentes do reator de o#lora$%o C,-?,66* Eteno O2 G+l ED+ G2O

V$@, M,)$# -,)7$ C;*11 ;?*055 1*22 C;*11 C;*11

V$@, M800>$ !7$ 2F:5 ?5: FF: C:1; 1FC;

:5

:F

&.9

D&=EN7&ONA=ENTO E E7PE+&9&+A]^O DO7 E(-&PA=ENTO7 &.9.1

+ol"na de G+l

F!"#$ 21. -n#dade #nd"str#al de re"pera$%o de G+l A ol"na de re"pera$%o de G+l > a pr#me#ra do s#stema de p"r##a$%o do =4+* e tem a #nal#dade de remover o G+l ormado omo s"bprod"to no ra!"eamento do ED+ Essa re#la,em mant>m est.vel o orne#mento de G+l para o proesso de o#lora$%o Este re#lo de G+l > real#Bado med#ante dest#la$%o dos prod"tos da p#r@l#se* onde o G+l > o ma#s vol.t#l* sendo remov#do no topo da ol"na* en!"anto !"e o =4+ e o ED+ n%o onvert#dos s%o ret#rados no "ndo da ol"na para ont#n"arem o proesso de p"r##a$%o O pr#n)p#o base da dest#la$%o > a d#eren$a de volat#l#dades dos omponentes vapor#Bam  preeren#almente os ma#s vol.te#s* sendo !"e a separa$%o ser. tanto ma#s .#l !"anto ma#or  orem as d#eren$as de volat#l#dades A ol"na de dest#la$%o > onst#t")da por "m re#p#ente #l)ndr#o dentro do !"al se enontra "ma s>r#e de pratos #nternos entre os !"a#s #r"lam vapor e l)!"#do em ontraorrente As d"as ases presentes em ada XandarY sorem transern#a de massa e alor e ass"meIse !"e

:? se enontram em e!"#l)br#o ao de#ar o XandarY No topo da ol"na e#ste o ondensador !"e ondensa o vapor proven#ente da ol"na ormando o hamado prod"to de topo O ontato entre as ases em ada andar em e!"#l)br#o > promov#do #s#amente atrav>s dos hamados XpratosY da ol"na de dest#la$%o* #l"strados na 9#,"ra aba#o

F!"#$ 22. Es!"ema dos pratos da ol"na de dest#la$%o Esses pratos podem ser de v.r#os t#pos per"rados* de ampSn"la* de v.lv"las* et* omo mostra a 9#,"ra 2:

F!"#$ 2&. T#pos de pratos para ol"na de dest#la$%o

:

F!"#$ 2'. Es!"ema s#mpl##ado da ol"na de dest#la$%o As var#.ve#s opera#ona#s de "ma ol"na de dest#la$%o est%o desr#tas na Tabela aba#o* de aordo om a 9#,"ra 2;

T$)$ (. L#sta de var#.ve#s opera#ona#s para ol"na de dest#la$%o 4 D L 9  4m 4n Lm Ln (+ (R  !9 !D ! :F11

V$#84) vaB%o m.ss#a do vapor de topo vaB%o m.ss#a do prod"to de topo vaB%o m.ss#a do rel"o eterno vaB%o m.ss#a da ar,a vaB%o m.ss#a do prod"to de "ndo vaB%o m.ss#a de vapor na se$%o de absor$%o vaB%o m.ss#a de vapor na se$%o de es,otamento vaB%o m.ss#a de l)!"#do na se$%o de absor$%o Hrel"o #nternoJ vaB%o m.ss#a de l)!"#do na se$%o de es,otamento Hrel"o #nternoJ alor ret#rado pelo ondensador  alor #ntrod"B#do pelo reervedor  alor ont#do na ar,a alor ont#do no prod"to de topo alor ont#do no prod"to de "ndo +.l"lo dos est.,#os te@r#os

:C Para o #n)#o do d#mens#onamento > neess.r#o "m m>todo ,r.#o !"e orneer. al,"ns  parSmetros para o desenvolv#mento do protodo ma#s "t#l#Bado > o =+abeITh#ele para ol"nas de pratos -ma ol"na de dest#la$%o ons#ste ,eralmente de "ma torre om N est.,#os te@r#os* "m ondensador total !"e resr#a o vapor do topo da ol"na at> o ponto de l)!"#do sat"rado e "m rel"o l)!"#do !"e retorna ao 'lt#mo est.,#oK e "m reervedor !"e vapor#Ba par#almente o  prod"to de "ndo e "m vapor sat"rado !"e retorna ao 'lt#mo est.,#o da ol"na A al#menta$%o ont>m "m omponente ma#s vol.t#l e entra na ol"na no est.,#o de al#menta$%o n A al#menta$%o pode ser l)!"#do* vapor o" "ma m#st"ra de ambos* e a ra$%o molar  do omponente ma#s vol.t#l > representada por   A ra$%o molar no dest#lado >   e no prod"to de "ndo   H7EADER* 2010J O m>todo de =+abeITh#ele ons#ste na omb#na$%o do ,r.#o de e!"#l)br#o do s#stema om as l#nhas de opera$%o do balan$o molar* para "ma m#st"ra b#n.r#a e press%o de opera$%o sele#onada* o n'mero de est.,#os de e!"#l)br#o e o rel"o neess.r#o para "ma separa$%o dos omponentes desem da "rva de e!"#l)br#o* o m>todo #nl"# "ma l#nha de reern#a de ;5V* as l#nhas de opera$%o da se$%o a#ma da al#menta$%o* o" ret##a$%o* a l#nha de opera$%o da se$%o aba#o da al#menta$%o* o" es,otamento* e a l#nha de ! o" l#nha de al#menta$%o !"e representa as ond#$es de ase da al#menta$%o A l#nha de opera$%o da ret##a$%o pode ser obt#da a part#r do balan$o molar do est.,#o do topo at> o est.,#o de al#menta$%o* #nl"#ndo no balan$o tamb>m o ondensador A E!"a$%o aba#o apresenta o balan$o molar do omponente menos vol.t#l a part#r do pr#me#ro est.,#o at> o est.,#o n* onde oorre a al#menta$%o A ra$%o molar do omponente na ase vapor e l)!"#da > representada por  e * respet#vamente  M1 M1     M   

Onde M1 > o vapor !"e entra na Bona de ret##a$%o*   o l)!"#do !"e sa# da se$%o* D o dest#lado Rearran
;0  % n V n + 1  M

 M1 

 D V n + 1 D

Temos !"e o rel"o R pode ser esr#to     / * e omo o balan$o total da se$%o de ret##a$%o >      M  * lo,o se tem a se,"#nte e!"a$%o  &  & + 1  M

  

1

 & + 1 D

7emelhante a se$%o de ret##a$%o* real#BaIse o mesmo proed#mento para a se$%o de es,otamento O balan$o #nl"# o reervedor* e #nl"# o est.,#o N at> o est.,#o mM1* aba#o do est.,#o de al#menta$%o Ass#m obtemos a l#nha de opera$%o do es,otamento  mM1 

 %' n V ' # + 1 m M

 D V ' # + 1 B

A l#nha de al#menta$%o ! depende da ond#$%o termod#nSm#a da orrente de al#menta$%o Res"m#damente* o pr#me#ro ponto da l#nha > H  *   J* ap@s se a al#menta$%o > de vapor sat"rado* !1* e poss"# #nl#na$%o de C0V* se "m l)!"#do sat"rado* !0 e #nl#na$%o 0V* aso se
(

(−1  I

)  *  (−1

E!"a$%o em !"e ! > #,"al  m"dan$a de entalp#a para traBer a al#menta$%o o ponto de orvalho* d#v#d#do pela entalp#a neess.r#a para vapor#Bar a al#menta$%o do ponto de orvalho para o ponto de bolha A part#r das l#nhas onstr")das* o n'mero de est.,#os > obt#do pela onstr"$%o de "ma XesadaY +ome$aIse a onstr"$%o a part#r do ponto H *  J* sobre a l#nha de ;5V* ent%o* desenhaIse "ma reta paralela ao e#o  at> at#n,#r a "rva de e!"#l)br#o* e depo#s* desenhaIse "ma reta paralela ao e#o  at> at#n,#r a l#nha de opera$%o Poster#ormente* desenhaIse "ma l#nha  paralela ao e#o  at> a "rva de e!"#l)br#o e ass#m s"ess#vamente at> at#n,#r a 'lt#ma reta  paralela ao e#o * at#n,#ndo "m ponto #ner#or ao ponto H *  J na l#nha de ;5V Os est.,#os s%o n"merados a part#r do 'lt#mo est.,#o desenhado* e a al#menta$%o > e#ta no est.,#o onde oorre a #nterse$%o entra as d"as l#nhas de opera$%o e a l#nha de al#menta$%o

;1

:F12

Pro
A .rea transversal da ol"na* A* pode ser al"lada por    0* 

Onde An > a .rea l#vre at#va* dada por  +n =

V,  -. u .

Onde 4f > a vaB%o do vapor*  -.  > a massa espe)#a do vapor e u. omo sendo 5Q do valor da velo#dade m.#ma de #n"nda$%o* uf   A velo#dade m.#ma de #n"nda$%o > dada pela se,"#nte e!"a$%o uf = /  1.

√

 - %− -V   -V 

Onde 31 > onstante* e  - % > a massa espe)#a do l)!"#do O d#Smetro da ol"na pode ser al"lado pela e!"a$%o aba#o* onde A > a .rea transversal da ol"na  Dc=

√

4. + c

0 

="#tas torres #nd"str#a#s s%o pro de 1*F mm ("anto menor o d#Smetro* ma#or a e##n#a da ol"na* <. !"e d#m#n"em as hanes de ,ote
;2

&.9.2

9orno de P#r@l#se

F!"#$ 2(. 4#sta #nterna do orno de p#r@l#se -m orno de p#r@l#se de ED+* omo #l"strado pela 9#,"ra 25* ons#ste de "ma ,rande ornalha #solada revest#da om t#s de t"bos de a$o #no#d.vel #nser#dos no #nter#or da ornalha onde oorre as rea$es prod"B#ndo =4+* G+l e s"bprod"tos A #n>t#a da rea$%o de ra!"eamento do ED+ em =4+ e G+l envolve entenas de rea$es envolvendo rad#a#s l#vres =as* apenas "m n'mero l#m#tado delas s%o respons.ve#s pela ma#or parte do l"o molar do s#stema* as rea$es se"nd.r#as s%o as de ma#or #nteresse do ponto de v#sta !")m#o e a"sam a ma#or#a dos problemas nos reatores #nd"str#a#s Apesar de menos de 1Q de massa de ED+ ser perd#da dev#do  orma$%o de s"bprod"to nas rea$es* a pe!"ena

;: ra$%o de s"bprod"tos provoa de##n#as ,raves no pr@pr#o proesso de p#r@l#se* bem omo em  proessos a <"sante O o!"e > "m dos s"bprod"tos !"e a"sa ma#or preo"pa$%o no proesso* po#s a orma$%o de o!"e provoa trs pr#n#pa#s #ne##n#as no proesso A pr#me#ra > !"e amada de o!"e depos#tado sobre as paredes do t"bo d#m#n"# o oe##ente de transern#a de alor* o !"e re!"er "ma temperat"ra ma#s elevada na ornalha para manter onvers%o de ED+ ao n)vel dese !"e a amada de o!"e d#m#n"# lentamente a .rea da se$%o transversal dos t"bos e provoa "m a"mento na !"eda de press%o* e #nalmente* as part)"las de o!"e arrastadas no ,.s pre#sam ser remov#das da orrente de l)!"#do ap@s o passo de arree#mento do ,.s para ev#tar ent"p#mento e o"tros problemas nas opera$es "n#t.r#as poster#ores Os hamados ornos de p#r@l#se "t#l#Bados para esse proesso de ra!"eamento s%o reatores t"b"lares* o" P9Rgs -m orno de p#r@l#se pode onter entenas de P9Rs* om d#Smetros de ent)metros e ompr#mentos de at> entenas de metros -m P9R ons#ste de "m t"bo vaB#o por onde passa a m#st"ra rea#onal Os rea,entes s%o ont#n"amente ons"m#dos  med#da !"e avan$am no reator ao lon,o de se" ompr#mento  Normalmente enontrado tanto na orma de "m t"bo lon,o* !"anto na de v.r#os reatores menores em "m e#e de t"bos 7%o "t#l#Bados espe#almente em rea$es em ase ,asosa* omo > o aso do ra!"eamento do ED+ A h#p@tese asso#ada a este t#po de reator > !"e o esoamento do l"#do > ordenado Hl"o  p#stonadoJ* n%o havendo m#st"ra o" sobrepos#$%o de nenh"m elemento de vol"me no se" #nter#or  HbaIm##n,J

F!"#$ 29. Es!"ema s#mpl##ado de "m reator t"b"lar

;; As var#.ve#s opera#ona#s de "m reator t"b"lar #deal est%o desr#tas na Tabela 5* de aordo om a 9#,"ra 2F

T$)$ 9. 4ar#.ve#s opera#ona#s de "m reator t"b"lar #deal V$#84) 9A0 9A  +A0

4aB%o molar de A na entrada 4aB%o mola de A na sa)da +onentra$%o molar de A na

+A  v0

entrada +onentra$%o molar de A na sa)da 4elo#dade de esoamento na

v  \A 4 1 

entrada 4elo#dade de esoamento na sa)da +onvers%o de A 4ol"me do reator   Tempo de res#dn#a no reator 

O balan$o mater#al para o reator p#stonado > dado por  Entra = Sa( + Consumo

Onde  Entra = F  A0 Sa( = F  A0 + dF  A Consumo =  r  A.$ 

 *  + = *  + + d *  + +(−r + ) 2V   0

0

d *  + +(−r + ) 2 dV =0

∴ *  +

= *  + 2 (1 − 3  + )  0

d [ *  +  0 2 ( 1 − 3  + )]+(−r + ) 2 dV =0

;5 dV  d 3  + =  *  + 0 −r +

 3  +

d 3  + dV  =¿  *  + 0 −r +  3 

∫

 +  0

V 

∫¿ 0

 3  +

d 3  + V  =  *  + 0  3  −r +

∫

 +  0

A e!"a$%o a#ma > a e!"a$%o de pro
&.9.&

Reator de O#lora$%o

O =ono +loreto de 4#n#la H=4+J > prod"B#do a part#r do ra!"eamento do 1*2I d#loroetano H+G2+G2+l2J – ED+* !"e por s"a veB pode ser obt#do por me#o de do#s proessos d#st#ntos O proesso de lora$%o d#reta e o proesso de o#lora$%o Ambas as rotas se base#am na prod"$%o do #ntermed#.r#o 1*2Id#loroetano HED+J a part#r do !"al se he,a ao P4+ Em torno de 5Q do total de ED+ prod"B#do no m"ndo > dest#nado  prod"$%o do =ono +loreto de 4#n#la H=4+J* 10Q > "t#l#Bado na prod"$%o de solventes lorados e o restante "t#l#Bado em  proessos de s)nteses d#versos O proesso de o#lora$%o ons#ste na rea$%o do eteno ,asoso om loreto de h#dro,n#o na presen$a de o#,n#o* normalmente proven#ente do ar atmos>r#o* "t#l#Bando loreto de obre omo atal#sador* em temperat"ras na a#a de 250 W+ a :50 W+* onorme a e!"a$%o a se,"#r +G2+G2 M 2 G+l M  O2 → +G2+lI+G2+l E!C" M G2O O desenvolv#mento da tenolo,#a de o#lora$%o no #nal dos anos 50 o# o ,rande  pre"rsor do res#mento da #nd'str#a do loreto de v#n#la* tendo em v#sta !"e perm#t#" o  balaneamento do proesso* "ma veB !"e* omo o proesso de ra!"eamento do d#loroetano

;F  prod"B G+l* este pode ser re#lado para o proesso de o#lora$%o* onorme es!"emat#Bado na #,"ra se,"#nte

F!"#$ 2:. D#a,rama de bloos do proesso de o#lora$%o O m>todo balaneado torno"Ise o padr%o "t#l#Bado na #nd'str#a do P4+ desde ent%o O proesso de o#lora$%o se proessa em reatores de le#to l"#d#Bado -m es!"ema de "m reator de le#to l"#d#Bado t)p#o > apresentado na 9#,"ra 2

F!"#$ 2;. Reator t)p#o de le#to l"#d#Bado A orrente ,asosa de l"#d#Ba$%o Heteno M o#,n#o do ar M G+lJ entra no reator atrav>s de "m d#str#b"#dor Oorre a orma$%o de pe!"enas bolhas de ,.s !"e asendem no le#to A rea$%o oorre ao lon,o do le#to borb"lhante med#ante o ontato entre os rea,entes ,asosos no #nter#or das bolhas e as part)"las de atal#sadores ao lon,o do le#to

;? Tendo em v#sta se tratar de "ma rea$%o bastante eot>rm#a* !"ant#dades s#,n##at#vas de alor devem ser remov#dos do reator &sso > onse,"#do ,ra$as a "m on<"nto de serpent#nas por  onde #r"la .,"a de resr#amento* mantendo o me#o rea#onal na ond#$%o de temperat"ra ade!"ada  rea$%o de o#lora$%o  Na parte s"per#or do reator* tamb>m hamada de reeboard* e#stem "m on<"nto de #lones respons.ve#s pela separa$%o dos prod"tos ,asosos !"e de#am o reator das part)"las de atal#sadores arrastadas d"rante o proesso A onvers%o no reator de le#to l"#d#Bado > alta* estabeleendoIse entre C0 e 100Q A l"#d#Ba$%o de "m s#stema part#"lado ome$a no #nstante em !"e se at#n,e a velo#dade m)n#ma de l"#d#Ba$%o* o" se
− 4 #  %#

= ( 1−5 # ) ( -s− - * ) g

Onde 4 #

e  %#  representam a !"eda de press%o e o ompr#mento do le#to no

#nstante de m)n#ma l"#d#Ba$%o

5#

> poros#dade m)n#ma* !"e deve ser determ#nada

eper#mentalmente o" atrav>s de ,r.#os d#spon)ve#s na l#terat"ra  -s e  - *   representam a massa espe)#a do s@l#do e do l"#do* respet#vamente Para o .l"lo da velo#dade de m)n#ma l"#d#Ba$%o* "t#l#Bamos a e!"a$%o dada aba#o

A e!"a$%o de pro
 - s + C  u7 ( 1− 5 # ) ( 1 −8 ) k cat  /  &

Onde*

ln

1 1− 3 

;  /  & =9 7 +

1

k cat   / 7c

1

+ 9 c +

1 1

9 e

+

 k cat   / ce

T$)$ : 4ar#.ve#s da e!"a$%o de pro
 -s

V$#84) =assa de atal#sador   =assa espe)#a do atal#sador 

 + C 

Área se$%o transversal do le#to

u7

4elo#dade de asens%o da bolha

5#

Poros#dade de l"#d#Ba$%o m)n#ma

8 

9ra$%o do le#to o"pada por bolhas

9 7

4ol"me de atal#sador nas bolhas

9 c

4ol"me de atal#sador nas n"vens

9 e

4ol"me de atal#sador na em"ls%o

\

+onvers%o da rea$%o

k cat 

Taa de rea$%o espe)#a



&.:

PLAN&LGA DE E7PE+&9&+A]^O DO7 E(-&PA=ENTO7 A se,"#r* apresentaIse a Tabela * ontendo as espe##a$es de al,"ns e!"#pamentos

enontrados no proesso de prod"$%o do P4+

T$)$ ;. Espe##a$es de al,"ns e!"#pamentos do proesso E"?$-6*, C,)"6$ 7 HC) C,)"6$ 7 P#)0

F"6, P"r##a$%o do =4+ Hremo$%o do G+l ormadoJ +onverter ED+ em =4+

O?#$, +ol"na de dest#la$%o 9ornos de ra!"eamento*

P#,?#7$70 I I

;C

R$*,# 7 ,>),#$, R$*,# 7 ?,)-#@$, C,)"6$ 7 S*#??6! C6*#3+"!$ S>$7,#

'

+onverter G+l de re#lo em ED+ Rea$es de pol#mer#Ba$%o eot>rm#as Re"pera$%o de =4+ remanesente no reator  +onentra a lama  pol#m>r#a 7ear a torta 'm#da res"ltante da entr#",a$%o

;?0 I 5;0W+ Le#to l"#d#Bado* 250 – :50V+ 8atelada* 50 –  ?0V+ +ontraorrente de vapor sob press%o

I 4ol"me m. de 200 m[ I

8atelada

I

8atelada* le#to l"#d#Bado

I

ANÁLISE DE RISCOS XNos anos F0* as ond#$es opera#ona#s* omo press%o e temperat"ra* se tornaram ma#s

severas A ener,#a armaBenada no proesso a"mento e passo" a representar "m per#,o s#,n##at#vo Al>m d#sso* as plantas a"mentaram se"s tamanhos em apro#madamente 10 veBes Esses atores res"ltaram em "m alto poten#al de perda – tanto h"manas !"anto eonm#asY HLEE7* 2005J O poten#al de dano de "m a#dente depende do prod"to !")m#o envolv#do* da s"a to##dade* das ond#$es opera#ona#s e das arater)st#as do loal onde est. s#t"ada a #nd'str#a A#dentes na #nd'str#a !")m#a envolvendo vaBamento de mater#al t@#o* eplos%o e/o" #nnd#o em ,eral* res"ltam em s>r#os danos  propr#edade* aos "n#on.r#os*  om"n#dade e ao me#o amb#ente -m vaBamento de met#l #so#anato Hmater#al t@#oJ em 8hopal* nd#a H1C;J* res"lto" no ma#or a#dente na h#st@r#a da #nd'str#a !")m#a* om ma#s de 215: mortos H3LETi* 1CCJ

50 Para !"e se neess.r#o pr#me#ro ser apaB de #dent##.Ilo Espe#almente para os pro#ss#ona#s novos* sem m"#ta eper#n#a* > essen#al a ompreens%o dos a#dentes passados Dessa orma* o est"do de asos h#st@r#os > "m passo espe#almente #mportante no proesso de preven$%o de a#dentes e > "ma #norma$%o val#osa  para "ma an.l#se de per#,os Devemos ser apaBes de #dent##ar os per#,os ante#padamente A mane#ra ma#s ob prevIlos e tomar todas as med#das poss)ve#s  para ev#t.Ilos* o" ao menos m#n#m#Bar os danos O reonhe#mento da e#stn#a de "m per#,o <. > "m ,rande passo om rela$%o  se,"ran$a do proessoK a an.l#se de per#,os > "ma das erramentas para #dent##ar as melhores salva,"ardas para o s#stema 7alva,"ardas s%o d#spos#t#vos* s#stemas o" a$es !"e #nterrompem a se!"n#a de eventos !"e se,"em "m evento #n##ador de a#dente H++P7* 1CC2J

'.1

=APA DE R&7+O7 O mapa de r#so > "ma representa$%o ,r.#a Hesbo$o* lao"tJ* dos r#sos de a#dentes nos

d#versos loa#s de trabalho* de .#l v#s"al#Ba$%o e a#ado em loa#s aess)ve#s no amb#ente de trabalho* para #norma$%o e or#enta$%o de todos os !"e al# at"am e de o"tros !"e event"almente trans#tem pelo loal A part#r de "ma planta ba#a de ada se$%o s%o levantados todos os t#pos de r#sos* lass##andoIos por ,ra" de per#,o pe!"eno* m>d#o e ,rande Estes t#pos s%o a,r"pados em #no ,r"pos lass##ados pelas ores vermelho* verde* marrom* amarelo e aB"l +ada ,r"po orresponde a "m t#po de a,ente !")m#o* )s#o* b#ol@,#o* er,onm#o e meSn#o

51

F!"#$ 2<. 7#mbolo,#a "t#l#Bada para #dent##a$%o de r#sos no mapa 7%o ons#derados r#sos )s#os r")dos* alor* v#bra$es* presses anorma#s* rad#a$es e "m#dade Os r#sos !")m#os presentes nos loa#s de trabalho s%o enontrados na orma s@l#da* l)!"#da e ,asosa e lass##amIse em poe#ras* "mos* n>voas* ,ases* vapores* nebl#nas e s"bstSn#as* ompostos e prod"tos !")m#os em ,eral 7%o ons#derados r#sos b#ol@,#os v)r"s* bat>r#as* paras#tas* protoBo.r#os* "n,os e  ba#los Os r#sos b#ol@,#os oorrem por me#o de m#roor,an#smos !"e* em ontato om o homem* podem provoar #n'meras doen$as ="#tas at#v#dades pro#ss#ona#s avoreem o ontato om ta#s r#sos  o aso das #nd'str#as de al#menta$%o* hosp#ta#s* l#mpeBa p'bl#a Holeta de l#oJ* laborat@r#os* et Entre as #n'meras doen$as pro#ss#ona#s provoadas por m#ror,an#smos #nl"emIse t"ber"lose* br"elose* mal.r#a* ebre amarela Para !"e essa doen$as possam ser ons#deradas doen$as pro#ss#ona#s > pre#so !"e ha
52 7%o ons#derados r#sos er,onm#os esor$o )s#o* levantamento de peso* post"ra #nade!"ada* ontrole r),#do de prod"t#v#dade* s#t"a$%o de estresse* trabalhos em per)odo not"rno*  r#os danos  sa'de do trabalhador por!"e prod"Bem altera$es no or,an#smo e no estado emo#onal* omprometendo s"a prod"t#v#dade* sa'de e se,"ran$a* ta#s omo ansa$o )s#o* dores m"s"lares* h#pertens%o arter#al* altera$%o do sono* d#abetes* doen$as nervosas* ta!"#ard#a* doen$as do aparelho d#,est#vo H,astr#te e 'leraJ* tens%o* ans#edade* problemas de ol"na* et 7%o ons#derados omo r#sos ,eradores de a#dentes arrand#o o" ,randeJ No mapa* #sso > s#mbol#Bado pelos )r"los !"e s%o oloados em ada setor* .rea o" e!"#pamento O mapa de r#sos elaborado para a #nd'str#a de prod"$%o de P4+ a part#r da  pol#mer#Ba$%o do =4+ est. #l"strado no Aneo &  Na .rea prod"t#va* os e!"#pamentos #l"strados est%o desr#tos na tabela aba#o* om a n"mera$%o orrespondente a do mapa de r#sos

T$)$ <. E!"#pamentos #l"strados no mapa de r#sos de aordo om a le,enda L!67$ 1 2 & ' ( 9 : ; <

E"?$-6*, Reator de O#lora$%o Torres de Dest#la$%o HP"r##a$%o do =4+J 9orno de P#r@l#se Torres de Dest#la$%o HRe#lo G+lJ Reator de Pol#mer#Ba$%o 7tr#pper  +entr)",a 7eador  Pene#ras

5:

1=

'.2

7#los

E7T-DO DO7 E(-&PA=ENTO7 E#stem d#versas t>n#as at"almente "t#l#Badas para a #dent##a$%o e an.l#se de per#,os*

al,"mas ma#s voltadas para est.,#os #n##a#s do pro determ#nar os per#,os* prever os en.r#os a#denta#s e <"l,ar se os mean#smos de se,"ran$a e#stentes s%o apaBes de ,arant#r o n)vel de r#so ae#t.vel pela ompanh#a e pelos @r,%os re,"ladores loa#s Entre as t>n#as de an.l#se de per#,os e#stentes* al,"mas s%o ma#s apropr#adas para a "t#l#Ba$%o em ases #n##a#s do pron#as omo GaBOp* omb#na$%o de hat #  om L#sta de 4er##a$%o o" 9=EA <. s%o ma#s ade!"adas para ases avan$adas do protodo s#stem.t#o !"e est#m"la a #ma,#na$%o Hatrav>s de bra#nstorm#n,J a #dent##ar e entender todas as ormas em !"e "m proesso pode alhar* o" ser operado de orma #norreta O ob Xde#ar a mente l#vre de orma ontroladaY #dent##ar e aval#ar os per#,os do proesso e os  poss)ve#s problemas opera#ona#s* !"e mesmo n%o sendo per#,osos* poder#am omprometer a  prod"$%o e portanto a on#ab#l#dade  "ma t>n#a !"al#tat#va !"e b"sa* al>m de reonheer os  per#,os* #dent##ar s"as poss)ve#s a"sas* onse!"n#as e salva,"ardas e#stentes* propondo med#das para a red"$%o dos r#sos da #nstala$%o* !"ando neess.r#o O ob
5;  +omb#nar os parSmetros om as palavras ,"#as Halta* ba#a* semJ ,erando os desv#osK d Para ada desv#o* l#star as poss)ve#s a"sas HraBes pelas !"a#s os desv#os oorremJ* e as onse!"n#as Hres"ltados dos desv#osJK e Aval#ar os desv#os e aBer reomenda$es* bem omo estabeleer #nd#adores dos desv#os  Neste trabalho o m>todo GaBOp o# apl#ado na ol"na de G+l* e a tabela epl#at#va dos desv#os est. eposta no Aneo &&

(

ESTIMATIVA DE CUSTOS

As est#mat#vas de "sto s%o aval#a$es !"ant#tat#vas dos prov.ve#s "stos dos re"rsos re!"er#dos para a #mplementa$%o das at#v#dades Podem ser apresentadas detalhadamente o" s"mar#Badas Os "stos devem ser est#mados para todos os re"rsos !"e estar%o empenhados no  pro
(.1

T+N&+A7 E 9ERRA=ENTA7 PARA A E7T&=AT&4A DE +-7TO7

55 A se,"#r s%o apresentadas al,"mas t>n#as e erramentas "t#l#Badas no proesso de est#mat#va de "sto de "ma empresa/#nd'str#a/proesso Est#mat#vas por analo,#as  Nas est#mat#vas por analo,#a* tamb>m hamadas de est#mat#vas  to/don* "samIse os (.1.1

"stos rea#s de pron#as 7%o ma#s on#.ve#s !"ando HaJ os protr#o  No modelo param>tr#o "t#l#BamIse arater)st#as do pro
matem.t#os para prever os "stos do protr#o var#am amplamente 7er%o  provavelmente ma#s real#stas !"ando HaJ as #norma$es h#st@r#as "t#l#Badas no desenvolv#mento orem pre#sas* HbJ os parSmetros "sados no modelo orem prontamente !"ant##.ve#s* e HJ o modelo or esalon.vel Hpor eemplo* !"ando ele "n#onar bem tanto para ,randes pron#a envolve est#mar o "sto #nd#v#d"al das at#v#dades o" dos paotes de trabalho* (.1.&

depo#s s"mar#B.Ilos o" a,re,.Ilos para obter a est#mat#va total do pro
5F 9erramentas omp"tador#Badas As erramentas omp"tador#Badas* ta#s omo sotfares de ,ern#a de pro
HspreadsheetsJ e erramentas de s#m"la$%o/estat)st#a* s%o amplamente "t#l#Badas no apo#o  est#mat#va dos "stos Ta#s prod"tos podem s#mpl##ar o "so das erramentas desr#tas anter#ormente e* portanto* a,#l#Bar as ons#dera$es de m"#tas alternat#vas de "sto

5?

(.2

E7T&=AT&4A DE +-7TO7 DE &N7TALA]^O DE -=A &NDj7TR&A DE P4+

As Tabelas 10* 11 e 12 a se,"#r apresentam as est#mat#vas de "sto para e!"#pamentos* #nstala$%o da estr"t"ra )s#a e ontrata$%o de olaboradores

T$)$ 1=. Est#mat#va de "stos para ontrata$%o de "n#on.r#os C$#!, D#*,# 7$ ?)$6*$ G#6* 7$ ?)$6*$ G#6*0 7 "67$70 E6!6J#, Q"3->, E6!6J#, M>K6>, O?#$7,# G#6* F6$6>#, G#6* 7 V67$0 T,*$)

E0*-$*4$ 7 C"0*,0 7 F"6>,68#,0 Q"$6*7$7 R$6, 1 105000*00 1 0000*00

T,*$) R 105000*00 0000*00

:

?:000*00

21C000*00

1

?2000*00

?2000*00

1

?2000*00

?2000*00

20 1 1

;0000*00 F0000*00 F0000*00

00000*00 F0000*00 F0000*00 1.'9;.=====

T$)$ 11. Est#mat#va de "stos de e!"#pamentos E0*-$*4$ 7 C"0*,0 7 E"?$-6*,0 D0>#,

V$#840 F,#6, 7 ?#)0 +ol"na de dest#la$%o C,)"6$ 7 HCL Reator de o#lora$%o P9R Reator de pol#mer#Ba$%o 8atelada* :0 m[ +ol"na de 7tr#pp#n, +entr)",a 7eador  7#lo T,*$) T$)$ 12. Est#mat#va de "stos de estr"t"ra )s#a

E0*-$*4$ 7 C"0*,0 7$ E0*#"*"#$ F30>$ V$#840 D0>#, C"0*, *,*$) 7 "?$-6*,0 C"0*, *,*$) +"6>,68#,0 &nstala$%o dos e!"#pamentos

C"0*, R 1000000*00 2000000*00 2000000*00 1500000*00 00000*00 500000*00 500000*00 :00000*00 ;.9==.=====

C"0*, R ;.9==.===== 1.'9;.===== 500000*00

5 T"b"la$%o H#nstaladaJ 7#stema el>tr#o H#nstaladoJ Esr#t@r#o Pr>d#o de proessamento ArmaBenamento Eped#$%o Ree#t@r#os =an"ten$%o =e#o amb#ente Almoar#ado +"sto do terreno L#mpeBa do terreno C$?*$) T,*$) I640*7,

9

CONCLUSÃO

:00 mkK 1500*00R/mk 1000 mkK 1000*00R/mk F00 mkK 1000*00R/mk F00 mkK 1000*00R/mk :00 mkK 1000*00R/mk 100 mkK 1000*00R/mk 100 mkK 1000*00R/mk 100 mkK 1000*00R/mk 10000 mkK F0 m#l/he

1000000*00 150000*00 ;50000*00 1000000*00 F00000*00 F00000*00 :00000*00 100000*00 100000*00 100000*00 F0000*00 F000*00 1(.=&'.=====

5C

:

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S)4$ R. F. D G0 L. M. N. 2=1& TE+NOLO&A7 PARA A PROD-]^O E P-R&9&+A]^O DO P4+ 5 Esola Pol#t>n#a* -n#vers#dade 9ederal da 8ah#a* 7alvador* 8ras#l 7#te http//e!"#pedeobrap#n#ombr/onstr"aoIreorma/:2/omoIseIaBIt"bosIdeIpvI1C20F2I 1asp Aesso em 0;/10/2015q 7#te http//termo"r,br/AA/&&P/&&P;pd Aesso em 05/10/2015q 7#te http//fff"aled"br/"s#na#en#a/m"lt#m#d#a/l#vrosId#,#ta#sIadernosI

F0 temat#os/Plast#osarater#st#as"sosprod"aoe#mpatosamb#enta#spd

Aesso

em

0;/10/2015q 7#te http//fff#nst#t"todopvor,/p"bl#o/aonte"doanal#d:Cs"banal#d;0  Aesso em 0;/10/2015q 7#te https//ptf##boosor,/f##/&ntrod"Q+:QA?Q+:QA:oaosProessosdaEn,enhar#a  ("Q+:QADm#a/O!"eQ+:QAC"mbalanQ+:QA?odemassaQ:9 Aesso em  0C/11/2015q 7#tehttp//fffthssenr"ppI#nd"str#alI sol"t#onsom/#leadm#n/do"ments/broh"res/"hdebroh"respdenpd  http//ed"at"or,br/ats/;/posts/; 7#te http//fffdepem"n#ampbr/dr"pal/!node/2? 7#te http//fffal"nosonl#neombr/!"#m#a/eploraaoIetraaoIpetroleohtml 7#te http//l#vros01l#vros,rat#sombr/p1::2?:pd  7#te http//fff"br/enerma,emdotrabalho/mapader#sohtm 7#te

http//fffs,,o#as,ovbr/"pload/ar!"#vos/2012I11/man"alIdeIelaboraaoIdeImapaI

r#sopd  7#tehttp//fff#n"pebr/#?1?/Pmbo2000/pmbov2p/fsp?2html

aesso

em

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F1

ANEXOS ANE\O & – =APA DE R&7+O7

ANE\O && – GAiOP DA +OL-NA DE DE7T&LA]^O DE RE+&+LO DE G+L

E)-6*, 7 A68)0/ C,)"6$ 7 D0*)$, 7 HC) Desr#$%o do e!"#pamento A >,)"6$ 7 #>"?#$, 7 HC)  $ ?#-#$ 7, 00*-$ 7 ?"#+>$, 7, M HC) +,#-$7, >,-, 0"?#,7"*, 6, >#$"$-6*, 7, EDC.

.

P$#K-*#,

D04,

C$"0$0

C,60"6>$0

P#00,

Alta

A"mento da press%o

A"mento de pesados no

+ontrole d

 press%o

das orrentes de

 prod"to de topo

orrentes de

al#menta$%o

R>,-