Estudo Comparativo da Reciclagem de Óleos lubrificantes usados pelos métodos de destilação, ácido e carvão ativado de métodos com argila

Estudo Comparativo da Reciclagem de Óleos lubrificantes usados pelos métodos de destilação, ácido e carvão ativado de métodos com argila

Introdução

        Os óleos lubrificantes provenientes do petróleo são essencialmente misturas de hidrocarbonetos, em sua grande maioria, compostos de isoalcanos com ramificações levemente longas, monocicloalcanos e monoaromaticos com pequenas ramificações nos anéis. Existem três principais classificações para óleos lubrificantes: graxas lubrificantes, óleos automotivos e óleos lubrificantes industriais.

        A grande função desses óleos é facilitar a locomoção e proteger de maiores desgastes peças em contato. Servem também como dissipadores do calor gerado pelo atrito entre as peças. Poeira e pequenas partes desgastadas de metal acabam por se depositar no óleo. Com o tempo de uso as propriedades desejáveis do lubrificante vão se degradando tais como viscosidade, gravidade específica, etc. E será necessário um descarte do óleo usado e a troca por um novo. Com o grande volume gerado de óleo usado, o descarte se tornou um grande problema para os países, o que levou às industrias e governos a achar soluções satisfatórias para reduzir a contribuição desses óleos na poluição e também recuperar essa valiosa fonte de hidrocarbonetos.

        Muitas pessoas utilizavam esses óleos para prevenir a poeira na lavoura, contaminando o ar, solo e agua, ou simplesmente incineravam causando além da emissão de produtos provavelmente cancerígenos como a perda de algum valor que o óleo poderia ter. A reciclagem vem atraindo atenção por três principais razões: a necessidade de conservação das reservas de petróleo; minimizar o desemprego com a construção de usinas de reciclagem; a eliminação da poluição por óleos lubrificantes.

        Existem muitos métodos de se fazer refinar o óleo usado para reuso, mas os princípios básicos são praticamente os mesmos: remoção da água e partículas sólidas; tratamento com ácido sulfúrico para remoção de graxas e outros; tratamento alcalino para neutralizar o ácido; lavagem para remoção do “sabão”; Contato com argila para absorver impurezas e separar o óleo; remoção de humidade e óleos voláteis; Filtragem para remoção de argila e outros sólidos; especificação.

        O objetivo dessa pesquisa é obter um produto de alta qualidade a partir da reciclagem de óleos lubrificantes usados, reduzindo a poluição e minimizando a importação de óleos lubrificantes.

Literatura 

        Os processos convencionais na fabricação de óleos lubrificantes são o pré-tratamento do óleo cru, seguido pela destilação desse óleo cru em duas etapas (destilação atmosférica e destilação a vácuo), desasfaltização, remoção de ceras, extração de solventes, filtração e mistura de aditivos.

        O principal objetivo na produção dos óleos lubrificantes é a separação da cera e outros componentes sem que haja decomposição e nem cracking das frações relevantes para óleos lubrificantes.

        As propriedades que fazem uma parafina um bom negócio para a produção de lubrificantes são a estabilidade em altas temperaturas, fluidez a baixas temperaturas, mudanças moderadas na viscosidade com variação de temperatura e uma aderência suficiente para se manter no lugar sob ação de forças de cisalhamento. As frações desejadas têm altos pontos de ebulição e sua separação deve ser feita a baixas temperaturas para evitar a decomposição e cracking.

        Existem dois principais produtos provenientes da torre de destilação a vácuo: a cera destilada e os componentes da base da torre. As ceras vão direto para a unidade de desparafinagem e os componentes para a desasfaltização. Ambos contêm constituintes desejáveis de lubrificantes e são a base da produção desses óleos.

Propriedades gerais

        Todos lubrificantes são caracterizados por algumas propriedades incluindo: viscosidade, ponto de ebulição, ponto de combustão, ponto de fluidez, presença de cinzas, quantidade de água, propriedades corrosivas, densidade relativa, etc.

1 – Viscosidade

        Viscosidade é definida como a força agindo numa unidade de área onde o gradiente de velocidade é igual em uma dada densidade. É bastante dependente da temperatura e precisa ser medida a cada temperatura. Sendo a característica mais importante para um lubrificante dentro das suas condições de operação, é o que relaciona a tensão cisalhante com o gradiente de viscosidade que ela produz no liquido.

2 – Gravidade Específica

        Densidade é igual a massa da substância dividido pelo volume dessa substância. Já a gravidade específica é a razão da densidade do material em relação a densidade de um mesmo volume de agua.

3 – Ponto de nuvem e ponto de fluidez.

        Ponto de nuvem é a temperatura em que a parafina e outros óleos aparentam uma forma de nuvem. Ponto de fluidez é a temperatura em que o líquido para de escoar.

4 – Presença de água

        A presença de água em lubrificantes é inevitável. Proveniente de vazamentos de coolers a óleo, vazamento de sistemas de refrigeração e, até mesmo, condensação atmosférica, essa água tem que ser mantida a níveis aceitáveis de operação. A presença excessiva pode ocasionar na formação de emulsões e afetar a viscosidade do óleo.

5 – Ponto de Combustão

        É a mínima temperatura que gera vapor suficiente ao óleo para formar uma mistura explosiva com o ar.

6 – Ponto de Fogo

        É a temperatura do óleo que faz com que o fogo se inicie e continue a queimar por pelo menos 5 segundos.

Metodologia

        Os seguintes materiais foram usados na recuperação do óleo usado: ácido sulfúrico concentrado, soda cáustica, argila, carvão ativado, acetado de etil, os equipamentos foram: funil de Bunchner, balão de filtração, funil de separação, coluna de destilação, testador de ponto de combustão, termômetro, Erlenmeyer, Béquer, proveta graduada, bomba a vácuo, detector de enxofre, espectroscópio (AAS), condensador, viscosímetro Ubbelohde, frasco de fundo redondo.