DA CIVILIZAÇÃO DO PETRÓLEO E PETROQUÍMICA
PARA A NOVA ERA
DA CIVILIZAÇÃO DO BIO-ÓLEO E DA OLEOQUÍMICA.
O CASO DO BIODIESEL COMO BIOCOMBUSTIVEL
Prof. Dr. Dimitrios Samios
[email protected]
Instituto de Química da UFRGS – coordenador do CECOM
Porto Alegre
UFRGS
Agronomia novembro de 2008
O que é o petróleo e seus derivados de refino ?
O petróleo é uma substância oleosa, inflamável, menos densa que a
água, com cheiro característico e de cor variando entre o negro e o
castanho escuro, sua origem é orgânica e está encontrado em
bacias petrolíferas.
Admite-se que esta origem esteja ligada à decomposição dos seres
que compõem o plâncton - organismos em suspensão nas águas
doces ou salgadas tais como protozoários, celenterados e outros causada pela pouca oxigenação e pela ação de bactérias.
QUIMICAMENTE:
OS DIFERENTES PETRÓLEOS SÃO MISTURAS DE VARIÁVEIS
COMBINAÇÕES DE MOLECULAS DE CARBONO E HIDROGÊNIO.
O processamento e o refino do petróleo
O processamento e o refino da mistura de hidrocarbonetos (óleo) proveniente
da rocha (pedra), é realizado para alcançar a obtenção dos componentes que
são utilizados nas mais diversas aplicações
(combustíveis, lubrificantes, plásticos, fertilizantes, medicamentos, tintas,
tecidos, etc..).
O Processamento :
12345-
Retirada do sal e da água, que se misturaram ao petróleo.
Aquecimento direto do óleo a 320ºC.
Na coluna sob pressão atmosférica, o petróleo é aquecido junto
com vapor de água, para facilitar a destilação.
Obtenção dos produtos, já separados.
Produtos consumíveis.
As técnicas mais utilizadas de refino são:
I)
II)
III)
IV)
destilação,
craqueamento térmico,
alquilação e
craqueamento catalítico.
pontos de ebulição e os subprodutos do petróleo
FRAÇÃO
INTERVALO DE
TEMPERATURA
PRINCIPAIS
COMPONENTES
GLP
-165º a 30ºC
CH4 C2H6 C3H8 C4H10
Éter do petróleo
30º a 90ºC
C5H12 C6 H14 C9H20
C10H22
Gasolina
30º a 200ºC
C10H22 C11H24 C12H26
C13H28 C14H30
C15H32
Querosene
175º a 275ºC
Moléculas maiores
C14 C16
Óleos Diesel e
Lubrificantes
175º a 400ºC
Moléculas maiores
C12 – C22
Parafina
350ºC
Moléculas maiores
Alcatrão
resíduo
Moléculas maiores
DERIVADOS DO PETRÓLEO
em % por barril
GLP (gás liquefeito do petróleo)
7,5%
Gasolina
16,2 %
Diesel
33,9%
Querosene
5%
Óleo combustível
16,5%
Asfalto
1,8%
Lubrificantes
1,2%
Naftas
11,2%
Diversos
6,7%
Fonte: Petrobrás - 1998
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Óleo Diesel
É mistura de hidrocarbonetos de série parafínica de
cortes de C12 a C22
Propriedades do Óleo Diesel x Desempenho do Motor
PROPRIEDADE
características
Relação com o motor
Densidade
Massa contida em
determinado volume
Potência, emissões e
economia de combustível
Viscosidade
Tempo de escoamento do
combustível em capilar
padronizado
Atomização, lubrificação
do sistema de injeção
Destilação
Faixa de temperatura de
vaporização à pressão
atmosférica
Potência, fumaça,
depósitos no motor
Número de cetano
Qualidade de ignição
Fumaça, partida a frio,
ruído, economia de
combustível, emissões
Teor de enxofre
Enxofre total presente
Desgaste de cilindros e anéis,
depósitos no motor, emissões
Resíduo de carbono
Tendência à formação
de depósitos de carbono
Depósitos de coque
em partes do motor
Cuiabá MT/06/2006
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Propriedades do Óleo Diesel x Desempenho do Motor
Estabilidade a
oxidação
Tendência a formação de borra,
goma aderente e escurecimento
Estocagem, filtros,
bicos injetores, bomba injetora
Cinzas
Conteúdo de material inorgânico
(teor elevado indica existência
de contaminação)
Acelera entupimento de filtros
Ponto de fulgor
Temperatura mais baixa na qual
o produto se vaporiza em
quantidade suficiente para formar
uma mistura inflamável com ar
Segurança, sistema de injeção
tamponamento
Corrosividade ao
cobre
Potencial de corrosividade do
produto face a presença de
enxofre e seus derivados
Vida útil dos tanques, linhas e
partes internas do motor
Ponto de
entupimento
Temperatura de início de
cristalização de parafinas
Entupimento de filtro,
escoamento de combustível
Contaminação com
água e impurezas
Entupimento de filtro,
desgaste de bomba, desgaste
de bico injetor,borra no
tanque, corrosão,
combustão
Água e sedimentos
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SOBRE ÓLEOS VEGETAIS E GORDURAS.
O que são óleos vegetais e gorduras em geral ?
Os óleos e as gorduras vegetais são produzidos a partir de sementes de diferentes tipos de plantas.
As gorduras animais tem sua origem em diferentes tipos de animais como gado, suínos, aves etc.
É conhecido que tanto os óleos quanto as gorduras constituem a principal forma de armazenamento de energia em
sistemas biológicos.
Um pouco de QUÍMICA.
Em geral óleos e gorduras são triglicerídeos.
TRIGLICERÍDIO: uma molécula feita de três moléculas de ácido graxo unidas a uma
molécula de glicerol.
As gorduras naturais são, na maior parte, misturas de triglicerídios.
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Glicerina
CH2OH-CHOH-CH2OH
Ácidos graxos saturados:
CH3 - ( CH2 )N – COOH
Ácido meristico
Ácido palmítico
Ácido esteárico
N = 4 a 22
N = 12
N = 14
N = 16
Ácidos graxos insaturados:
Ácido oléico: C-18 Principal componente do óleo de oliva
CH3 - ( CH2 )7 - CH = CH - ( CH2 ) 7 - COOH
Ácido linoléico: C-18
CH3 - ( CH2 )5 - CH = CH - CH = CH - ( CH2 )7 - COOH
Ácido linolénico: C-18
CH3 - ( CH2 )5 - CH = CH - CH = CH - CH = CH ( CH2 )5 - COOH
O BRASIL: PAIS DE OLEOS E GORDURAS.
A- Disponibilidade de áreas agrícolas no Brasil.
B- Tecnologia agrícola e agronegócios.
C- Produção de óleos.
Soja para as regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste
Mamona para o Nordeste
Dendê para a região Amazônica.
Igualmente têm sido considerados:
Girassol, Amendoim, as Palmáceas tropicais e o algodão .
Estudos apontam perspectivas interessantes para as
oleaginosas tropicais raras e pouco citadas.
AS TRÊS ESCOLHAS
Com referência à questão energética, uma comunidade que disponha de
fontes de óleos e gorduras, tem pelo mínimo três opções ou escolhas a
fazer para o uso destes como biocombustivel. As três opções incluem
óleos e gorduras novos e/ou usados.
a) Usar o óleo sem nenhuma modificação.
(usually called SVO fuel --- straight vegetable oil).
b) Misturar com gasolina, solventes, Diesel ou outros combustíveis.
c) Transformar óleos em BIODIESEL
As duas primeiras opções aparecem mais fáceis.
“MAS O QUE APARECE NÃO É”
******A OPÇÃO CORRETA É TRANSFORMAR EM BIODIESEL******
A tecnologia para produção do BIODIESEL.
Para converter óleos vegetais em combustíveis adequados, o processo
predominante é a transesterificação em meio alcalino, onde se fazem reagir
triglicerídeos com um álcool, etanol ou metanol, produzindo glicerina e ésteres dos
ácidos graxos componentes do óleo vegetal.
A pluralidade de matérias-primas, óleos, álcoois etc, e a necessidade da
evolução dos processos, levam a diversos programas de pesquisa e
desenvolvimento tecnológico
AS PROBLEMATICAS E AS QUESTÕES RELACIONADAS COM OS
BIOCOMBUSTIVEIS E ESPECIALMENTE O BIODIESEL
A questão da tecnologia.
A questão do meio ambiente.
Tecnologia agrícola e a disponibilidade de áreas no Brasil.
Os Agronegócios no Brasil.
A questão de gestão, logística e o “custo Brasil”.
A questão social e a base econômica.
A questão da globalização. As oportunidades e a competitividade.
Mercado para Biodiesel no Brasil e nos países desenvolvidos.
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A questão tecnológica.
Trata-se de tecnologia relativamente simples. Como qualquer tecnologia
aplicada requer o domínio de todos os vetores relacionados com:







a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
produção e disponibilização da matéria prima e dos insumos necessários.
logística de matéria prima dos insumos e da tecnologia.
disponibilidade e capacitação de recursos humanos qualificados tanto
cientificamente quanto tecnologicamente.
sistema de financiamento adequado.
capacidade para planejamento e execução de projetos de construção de
unidades de produção industrial com tecnologia atualizada, obedeçndo
princípios do meio-ambiente e de segurança.
base industrial em áreas tecnológicas próximas.
A especificação do biodiesel para uso comercial é considerada uma etapa
essencial para o desenvolvimento de programas de biodiesel, como atestam
experiências européias e americanas

A questão do meio ambiente.
O biodiesel promove uma redução das principais emissões associadas
ao petróleo, com a exceção notável dos óxidos de nitrogênio (NOx).
As emissões de gases do efeito estufa associadas ao biodiesel foram
avaliadas na última década na Europa, considerando o uso de colza e
soja como matérias-primas e ésteres metílicos com Biodiesel B10 e B20.
O Biodiesel puro (B100), indica reduções de 40% a 60% das emissões
correspondentes ao diesel puro.
Outros estudos mostram melhores resultados para éster metílico de
colza, em função das condições de produção.
Mercado para Biodiesel no Brasil e nos países desenvolvidos.
Sem considerar eventuais dificuldades de logística ou de produção, podem ser
inicialmente considerados os seguintes mercados:





Uso de B5 no diesel metropolitano: 0,45 Mm3;
Uso de B5 no diesel consumido no setor agropecuário: 03,1 Mm3;
Uso de B5 em sistemas isolados: 0,10 Mm3;
Uso de B5 em todo mercado de diesel: 2,00 Mm3
Todos os países da Europa e o Japão dependerão da importação de matéria prima
em forma de grãos ou de óleos ou mesmo BIODIESEL B100
Tecnologia agrícola e a disponibilidade de áreas no Brasil.



A área necessária para suprir 5% do diesel B5 com as oleaginosas soja, dendê e
mamona, é estimada em cerca de 3 milhões de hectares. A expansão possível para
cultivo de grãos é de, pelo menos, 90 milhões de hectares. As áreas aptas para o
dendê atingem, na Amazônia, cerca de 70 milhões de hectares, com alta aptidão em
cerca de 40%.
O cultivo da soja: - Uma base agrícola cientifica e tecnológica adequada,
- Uma enorme experiência da produção como cultura extensiva.
- Utiliza aproximadamente 25 milhões de hectares e dispõe de
100 milhões de hectares para expansão.
As condições técnicas e as áreas disponíveis podem suportar um programa de
biodiesel para misturas B5, B10 e B20.
O agronegócio da soja emprega aproximadamente 5 milhões de pessoas em varias
áreas, como: produção, insumos, transporte, processamento e distribuição, e nas
cadeias produtivas de carne.
Cuiabá MT/06/2006
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O BRASIL É UM DOS POUCOS PAISES QUE POSSUI
AS CONDIÇÕES BÁSICAS PARA PRODUÇÃO DE
BIODIESEL
PODE VERDADEIRAMENTE ENTRAR NA ERA DE
BIO-ÓLEOS, OLEOQUÍMICA E BIOCOMBUSTIVEIS.
Cuiabá MT/06/2006
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Observações finais e Recomendações

Atualmente o Estado do Rio Grande do Sul tem condições para o uso irrestrito de
misturas até B2, não em forma compulsória, sempre com Biodiesel que
necessariamente atenda às especificações estabelecidas em Portaria da ANP

O Estado do Rio Grande do Sul tem condições para proceder com um programa de
produção industrial de BIODIESEL iniciando assim uma nova era de desenvolvimento
econômico e social.

O Biodiesel constitui base de ampliação da agroindustria brasileira, amplia a
sustentabilidade da matriz energética nacional, acelera a geração de empregos e
resulta em benefícios ambientais relevantes.

O Biodiesel constitui o precursor e a base para a civilização de
OLEOQUÍMICA E DAS FONTES RENOVAVEIS
Porto Alegre 28 de novembro de 2008
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