A Recuperação de solventes a partir de borras de petróleo com valor agregado

       [pic 1]

Alunos: Vitor Felipe e Herberth Luchione

Tema: Recuperação de solventes por meio da borra do petróleo

Professora: Michelle Gonçalves

Nesta revisão foi constatada que nenhum processo específico pode ser considerado como um processo ideal, que resolveria todos os problemas decorrentes da borra de petróleo(descarte,tratamento,recuperação.). Cada método está associado a diferentes vantagens e limitações.

 Geralmente, um gerenciamento de resíduos de borra tem 3 tipos de estratégias que são: (1) emprego e desenvolvimento de tecnologias para reduzir a quantidade de produção de borra oleosa de indústria petrolífera, (2) recuperação de combustível valioso existente na borra, e (3) descarte do resíduo.Nosso foco será no tipo 2.

[pic 2]

a figura acima retrata os métodos de recuperação de borras de petróleo.

As borras oleosas com alta concentração (> 50%) de óleo e uma concentração relativamente baixa de sólidos (<30%) é preferível a ser recicladas.Entretanto,outros estudos sugeriram que a borra oleosa, mesmo contendo um teor de óleo relativamente baixo (> 10%) ainda merece um tratamento de recuperação de petróleo . Vários métodos estão disponíveis para reciclagem de hidrocarbonetos de lamas oleosas. O foco será dado em tratamentos térmicos de alta temperatura.

Pirólise da borra

O principal produto do tratamento de pirólise rápida (isto é, uma pirólise  que aquece rapidamente a matéria-prima a uma temperatura controlada e, em seguida, resfrie muito rapidamente os produtos voláteis formados no reator) pode ser um líquido ( óleo de pirólise), que poderia ser usado como um combustível ou uma fonte de outros produtos químicos valiosos. Relatos de alguns estudos sobre o tema:

Shen e Zhang  observaram que o rendimento do petróleo aumentou inicialmente com temperatura de pirólise com um máximo rendimento de óleo (30% em peso da lama oleosa) ocorrendo a 525 ° C, mas diminuiu quando a temperatura estava acima de 525 ° C devido ao secundário reações de decomposição que podem quebrar o óleo em hidrocarbonetos mais leves e gasosos.

Liu et al. descobriram que cerca de 80% do teor total de carbono orgânico (TOC) em lodo oleoso poderia ser convertido em hidrocarbonetos utilizáveis ​​quando se utiliza um processo de pirólise, com um significativo rendimento de hidrocarbonetos na temperatura intervalo de 327-450 ◦ C

hang et al.  observaram uma taxa de produção máxima de hidrocarbonetos (principalmente parafinas e olefinas de baixo peso molecular,51,61% em peso de CPS) a 440 ° C, e as características de destilação do produto líquido da pirólise era próximo do óleo diesel. Os resultados também indicaram que os principais produtos gasosos da pirólise excluindo N2 são CO2 (50,88% em peso), hidrocarbonetos (25,23% em peso),H2O (17,78% em peso) e CO (6,11% em peso)

Karayildirim et al. mostrou que a principal decomposição de borra oleosa ocorreu na faixa de temperatura de 100-350 ◦ C, enquanto os materiais inorgânicos começaram a decomposição quando a temperatura aumentou para 400 ° C,e os resíduos de carbono representaram 38% em peso do original do lodo na temperatura de pirólise final de 900 ◦ C.

Wang et al. descobriu que a pirólise das borras oleosas começou a baixa temperatura de 200 ◦ C, e a produção máxima de hidrocarbonetos ocorreu no intervalo de 350-500 ◦ C, com rendimento e qualidade de óleo melhorados observado mantendo a temperatura a 400 ° C por 20 min.

A pirólise pode ser afetada por uma série de fatores, como temperatura,taxa de aquecimento, característica das lamas oleosas e aditivos químicos.

Punnaruttanakun et al.  investigou a influência de diferentes taxa de aquecimento. (isto é, 5, 10 e 20 ° C / min) na pirólise de borra separador API, e eles encontraram uma menor taxa de pirólise a uma taxa de aquecimento de 20 ° C / min do que aqueles a 5 e 10 ° C / min, mas a taxa de aquecimento não afetou a quantidade de produtos sólidos.

Shie Et al. descobriram que os aditivos químicos (como o sódio e compostos de potássio) no processo de pirólise poderia aumentar a taxa de reação dentro de uma faixa de temperatura de pirólise de 377-437 ◦ C, e o maior rendimento de combustível foi obtido como 73,13% em peso com o adição de KCl, enquanto o efeito de melhoria máxima na  qualidade do óleo de pirólise foi alcançada por KOH, seguido por KCl, K2CO3, NaOH, Na2CO3 e NaCl. Resultados de outros estudos também indicou que aditivos de compostos metálicos (i.e., alumínio e compostos de ferro) e resíduos catalíticos sólidos (isto é, cinzas volantes, lamas oleosas cinzas, resíduos de zeólito e resíduos de polímero de álcool polivinílico) poderiam afetar a conversão, taxa de reação, rendimento e qualidade dos produtos petrolíferos do processo de pirólise das lamas oleosas.

A pirólise tem as vantagens de produzir um produto líquido que pode ser facilmente armazenado e transportado, e o óleo recuperado foi provou ser comparável aos destilados de petróleo de refinarias comerciais e poderia ser diretamente usado em diesel alimentado motores. Em comparação com o processo de incineração, a pirólise de borra oleosa gera uma emissão mais baixa de NOX e SOX, e também permite que os metais pesados ​​em lamas oleosas sejam concentrados no produto sólido final(chamado de char).

Desvantagens da pirólise: Alto capital, manutenção e custo operacional, alto consumo de energia, e não é adequado para óleo  com elevado teor de umidade.

Tese - PIRÓLISE DE RESÍDUO DE PETRÓLEO UTILIZANDO MATERIAL MESOPOROSO DO TIPO Al-SBA-15

Introdução

Um grande desafio da indústria petrolífera é diminuir o impacto ambiental ocasionado pela borra do petróleo, por meio do reaproveitamento de substâncias de alto valor agregado presente nela. Esta tese utiliza de um processo de pirólise para gerar a partir da borra do petróleo hidrocarbonetos, sendo um dos principais objetivos deste estudo comparar o produto encontrado na pirólise térmica e na catalítica.