Prova de Processos Industriais Orgânicos 28-04-20

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Curso/Campus: Duque de Caxias	Valor da avaliação: 6,0
Nome da disciplina: Processos Industriais OrG6anicos ENG067-20	(X ) AV1 (   ) AV2 (  ) AVS (  ) 2ª Ch. AVS
Professor:  Ludimar Corrêa	Data:28/04/2020
Aluno(a): Sérgio Rodrigues Filho	Matrícula: 5900225
OBS:	Validação do NDE:  (  )sim   (  )não Membro do NDE: Ludimar
Nota da avaliação:

1. Questão (0,5)

O gás pobre é um gás que no início do século 20, foi muito utilizado, principalmente como combustível para automóveis, pois naquela época por causa da Segunda guerra ocorreu falta de combustível em todos os países. Mostre as reações básicas que ocorrem para produção deste gás, e qual o componente combustível principal na mistura obtida?

Resposta: Limitando o fornecimento de ar para a queima, o gasogênio realiza uma combustão/oxidação incompleta, resultando no processo de gaseificação/gasificação, que produz uma mistura de gases genericamente conhecida como gás de síntese. Tipicamente, são gerados CO (monóxido de carbono), N2 (nitrogênio), CO2 (dióxido de carbono), H2 (hidrogênio) e CH4 (metano).

Dependendo da matéria-prima usada, o gás de síntese gerado recebe diferentes nomes: gás de madeira, gás de cidade (gás de carvão), gás de água e gás pobre.

O gás de síntese é produzido, por exemplo, a partir de resíduos agrícolas (biomassa) e carvão, em usinas para geração de energia elétrica. Industrialmente, usa-se o oxigênio e/ou ar para queima, adicionando-se também vapor de água em alguns casos, que reage com o material aquecido a ~700°C reduzindo a parcela de monóxido de carbono e ampliando a parcela de hidrogênio.

2C + O2 ⇌ 2CO + 58 000 cal por mol (44g).

C + O2 ⇌ CO2 + 97 000 cal por mol.

2CO + O2 ⇌ 2CO2 + 136 000 cal por mol.

CO2 + C ⇌ 2CO - 38 000 cal por mol.

Quando vapor de água é injetado no ar de combustão, tem suas moléculas "quebradas" térmicamente (ver: reação de mudança do vapor de água). Tal reação produz grandes quantidades de hidrogênio obtendo-se misturas gasosas com as seguintes composições:

C + H2O ⇌ CO + H2 ⇌ - 28 000 cal por mol.

C + 2H2O ⇌ CO2 + 2H2 - 18 000 cal por mol.

CO + H2O ⇌ CO2 + H2 + 9 400 cal por mol.

1. Questão ( 0,5)

 Na produção do gás metano em especial o gás natura, existem algumas impurezas que não podem passar pelos dutos. Quais são setas impurezas e como podemos retira-la do processo?

Resposta: Água e o Sulfeto de Hidrogênio. Estas impurezas geralmente devem ser removidas antes do gás ser injetado nas linhas de transmissão. Podemos retira-las através da desidratação do Gás, da compressão e do tratamento com substancias secativas, adsorção e refrigeração.

3-        Questão (0,5)

Quais são as principais frações obtidas na destilação do petróleo?

Resposta: Fração gasosa, na qual se encontra o gás de cozinha; fração da gasolina e da benzina; fração do óleo diesel e óleos lubrificantes, e resíduos como a vaselina, asfalto, dessalgação, pré- aquecimento, pré-flash, seção atmosférica e seção de vácuo.

4-        Questão (0,5)

O petróleo é o óleo cru, bruto, na realidade uma composição complexa de hidrocarbonetos oleosos e menos densos que a água. Na indústria petroleira, a densidade do petróleo é um dos aspectos mais importantes para determinar seu valor. Isso ocorre porque o aproveitamento do petróleo em produtos derivados mais valiosos aumenta conforme a densidade do petróleo original e dos métodos utilizados nas refinarias. Qual a diferença de petróleo pesado e petróleo leve? Qual a importância de ambos na indústria do petróleo?

Resposta: Se ele é leve ou pesado, as frações de cada tipo de derivado serão produzidas em maior ou menor quantidade, sendo que o óleo pesado produz mais derivados de alto ponto de ebulição como asfalto e óleo combustível enquanto o óleo leve produz mais querosene e gasolina, por exemplo. No mercado global, os derivados mais leves são mais valiosos que os pesados.

O Petróleo pesado tem seu ºAPI baixo( menor que 21), não se tornando tão bom ou de melhor qualidade, por exemplo, com ele é produzido asfalteno. O petróleo leve tem seu º API alto(maior que 32), tornando-se um produto melhor, ou um produto desejado de óleo. Neste último é produzido a gasolina, GLP e as naftas, por exemplo.

A importância deles é a variedade de produtos que se pode obter através da densidade ( e suas diferentes densidades) do petróleo.

5-        Questão (0,5)

É uma molécula pequena, plana e simétrica, sendo um dos monômeros de menor peso molecular. Devido à dupla ligação existente na molécula, é classificado como um alceno, segundo a química clássica, e como um olefina, segundo a química do Petróleo. Com base nas informações podemos então afirmar que o Eteno é uma Olefina de Baixa reatividade na Industria petroquímica. Justifique sua resposta.

Resposta: É um composto muito reativo devido à dupla ligação entre seus carbonos, podendo participar de diversos tipos de reações.  O eteno é um intermediário muito reativo que pode participar de todas as reações típicas de uma olefina de cadeia curta. Devido a esta reatividade, o eteno ganhou importância como matéria-prima básica petroquímica, sendo o produto mais demandado.

6- Questão (0,5)

O processo de craqueamento envolve a quebra de ligações carbono-carbono ou carbono-hidrogênio das moléculas hidrocarbônicas, gerando outras espécies químicas, muitas das quais insaturadas, como o etileno e o propileno, matérias petroquímicas básicas. Obs. estas reações começam um alto fluxo de calor e altas temperaturas. Elas começam por volta de 400 a 500 C, embora nessas condições não produzam os produtos desejados. Considerando o processo Steam Cracking, qual a temperatura de transformação de quebra das moléculas?