Processos químicos e bioquimicos

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO

ESCOLA DE QUÍMICA

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COMPOSTOS AROMÁTICOS (BENZENO, TOLUENO E XILENOS)

Fabiana Alves Madeira

Frank da Silva Braga

Gabriel Dias da Silva Mattos

Hercules Pereira da Silva

Moises de Oliveira Santos Junior

Pedro Wohlcke Thiengo

Rogério Fuly de Matos

Vanessa Leandro da Silva

Rio de Janeiro

2014

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO

ESCOLA DE QUIMICA

COMPOSTOS AROMÁTICOS (BENZENO, TOLUENO E XILENOS)

“Trabalho apresentado à disciplina de Introdução aos processos químicos e bioquímicos dos cursos de graduação da Escola de Química, como exigência para nota parcial, tendo como orientadora a professora Carla Reis de Araújo.”

RIO DE JANEIRO

2014

ÍNDICE

Resumo        04

1. Introdução        05
2. Breve histórico        05
3. Compostos Aromáticos: Benzeno, Tolueno e Xileno        08

1. Benzeno        08
2. Tolueno        09
3. Xileno        11

1. Processos Industriais de produção        13
2. Produtores e mercado..................................................................................14
3. Cadeia Produtiva e Fluxograma        20
4. Impacto no Meio Ambiente e Saúde        22
5. Conclusão        24
6. Referências Bibliográficas        25

RESUMO

Os hidrocarbonetos aromáticos benzeno, tolueno e xileno, comumente reconhecidos pela sigla BTX, são commodities químicas de extrema relevância em vários ramos industriais, certamente inclusos no grupo dos principais produtos da indústria petroquímica. Os compostos BTX são matérias-primas ou reagentes essenciais para síntese de produtos químicos, fibras sintéticas, solventes, tintas, corantes, borrachas, petroquímicos finos e outros produtos de alto valor agregado e aditivos de combustíveis para aumentar sua octanagem e acrescentar propriedades antiexplosivas. Torna-se clara a importância de conhecer as propriedades e os processos industriais que envolvem os BTX. Este estudo visa descrever a estrutura química, a importância, os aspectos econômicos e as implicações ambientais e à saúde humana e expor os processos industriais correlatos à síntese desses hidrocarbonetos e às suas respectivas cadeias produtivas, contextualizando-os numa análise econômica e industrial.

1. Introdução:

A indústria química é a base de todo desenvolvimento econômico e tecnológico, pois não há produto, área ou setor que dispensem os fenômenos e os produtos químicos fornecidos pela mesma.1 Frente a esta realidade, o Brasil dispõe de uma vasta industrialização no setor químico e petroquímico, ocupando, em 2011, o sexto lugar no ranking mundial em faturamento líquido neste setor.2

O setor petroquímico, por exemplo, emprega as mais variadas matérias-primas de grande importância econômica no cenário atual, cujo desenvolvimento tecnológico leva a novas aplicações de seus derivados e melhoria de processos.3 Dentre estes derivados, encontram-se os compostos aromáticos BTX (Benzeno, Tolueno e Xileno), dos quais se obtém diversos produtos finais disponíveis no mercado global e atendendo ao bem-estar do homem.

 Este trabalho tem como objetivo estudar os compostos aromáticos, abordando suas características e propriedades, a extração da principal fonte atual (petróleo), processamento e importância para a indústria química, ressaltando a ideia de como podem ser empregadas em uma gama de produtos encontrados no cotidiano.

1. Breve histórico:

 

A hulha é a fonte mais antiga de obtenção de hidrocarbonetos aromáticos. É geralmente encontrado entre 400 e 1000m de profundidade no solo, sendo o carvão fóssil mais importante e abundante.4

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Figura 1. Tipos de Carvão Mineral.4

Logo que extraída, é aquecida em retortas por um processo denominado pirólise, gerando quatro frações principais. 4

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Figura 2. Frações principais da Hulha após processo de pirólise.4

        

Por fim, é obtido do alcatrão de hulha os aromáticos por destilação fracionada:4

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Figura 3. Esquema representativo dos produtos obtidos a partir do alcatrão de hulha por destilação fracionada.4

        

Os hidrocarbonetos aromáticos são obtidos também na indústria petroquímica, sendo atualmente a principal fonte destes compostos, já que a hulha não satisfaz a demanda industrial.4

A obtenção dos compostos aromáticos BTX atualmente deve-se a partir da nafta, que é a mistura de hidrocarbonetos contendo entre 6 e 10 átomos de carbono adquirida no refino de petróleo por processo de destilação atmosférica. Compreende-se como a última etapa deste processo, aplicando a nafta ou os subprodutos obtidos das operações de craqueamento e da reforma catalítica.5

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Figura 4. Refino do Petróleo.4

1. Compostos Aromáticos: Benzeno, Tolueno e Xileno:

1. Benzeno:

  É um líquido incolor à temperatura ambiente, inflamável, estável e volátil, com ponto de ebulição 80,1°C. Sua fórmula molecular é C6H6, forma um anel em que os carbonos se unem através de duplas ligações alternadas.6