Mundo químico green
Nós, alunos de engenharia química, criamos este blog com o intuito de exibir determinados assuntos, abordados em processos indústrias com foco na obtenção do acetileno pela oxidação parcial de hidrocarbonetos, para leitores interessados. Nossa equipe é constituida por: Daniel Pitty, Fernando Figueiredo, Laila Gomes e Marina Barbosa.
quarta-feira, 4 de junho de 2014
terça-feira, 3 de junho de 2014
Obtenção do acetileno pela oxidação parcial de uma alimentação de hidrocarbonetos
Etapas do processo:
Antes, o
acetileno era produzido pela reação de carboneto de cálcio com água:
O acetileno gerado pelo carboneto de cálcio pode ser feito
por dois métodos, o método mais antigo, que é o “método descontínuo ou úmido” e o mais frequente em grandes escalas industriais, a "geração a seco". Porém, existe um outro método chamado de pirólise ou craqueamento do gás natural ou de hidrocarbonetos líquidos, o qual irá ser aprofundado. Esse processo acontece usando a
oxidação parcial do oxigênio, o craqueamento térmico e um arco elétrico. Na 1º
etapa o oxigênio( a 90 até 98%) e o gás natural são aquecidos separadamente até
1200ºF, ou seja, 649ºC, usando um gás combustível. Na 2º etapa os dois gases
aquecidos são levados até um queimador ou conservador e misturados em uma razão
molar de 0.60/100. Logo, na 3º etapa estão envolvidas a câmara de misturação, a
zona de conversão química e uma câmara de extinção, que juntos constituem a
fornalha, ou queimador, cujo objetivo é, também, realizar a combustão parcial
do metano, uma combustão por volta de dois terços. A combustão e cisão do
metano atinge 90 a 95%, tendo quase a mesma porcentagem de combustão do
oxigênio, que é totalmente convertido (100%). Depois, é realizado o
resfriamento do acetileno e dos gases, através de jatos nebulizados de água ou
óleo, até 100ºF, ficando com a seguinte composição típica percentual:
Seguindo, na 4º etapa, ocorre a remoção da fuligem em um
filtro para carvão. E, constituindo a 5º etapa, ocorre a compressão dos gases
limpos a uma pressão de 165 psig (11,2 atm monométricas). Na 6º etapa o acetileno
é removido numa coluna “coberta” por um solvente seletivo como exemplo a
dimetilformamida. Logo na 7º etapa ocorre a evaporação do dióxido de carbono,
que, posteriormente, é extraído do solvente rico numa coluna, a mesma que se
fraciona o acetileno, conseguindo-se um produto a 99% ou mais, com um
rendimento de 30 a 36 % do carbono no gás natural. Por fim, na 8º etapa, os
acetilenos superiores e a água são extraídos sobre pressão reduzida e o
solvente é reutilizado.
Fluxograma da obtenção do acetileno pela oxidação parcial de uma alimentação de hidrocarbonetos. (Chemical Construction Co.)
Diagrama de blocos para a obtenção do acetileno através da oxidação parcial dos hidrocarbonetos.
Um outro método utilizado para se obter acetileno pela pirólise dos hidrocarbonetos
é o da Du Pont. Neste método observa-se um elevado rendimento de acetileno,
assim como uma menor formação de subprodutos, nele já existe uma bobina
magnética no qual os processos descritos acima são realizados com maior
eficiência.
Queimador a arco, da Du Pont, para a pirólise do acetileno. (Chem. Week, 18 de janeiro de 1964.)
"SHREVE, R. Norris. Indústrias de processos químicos. 4. ed. São Paulo: Editora LTC, 1997."
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