Utilização das microondas no craqueamento catalítico de óleos pesados

Abstract

Resumo: O craqueamento catalitico e um processo de suma importancia em uma refinaria, devido a obtencao de produtos nobres a partir de oleos com um menor valor agregado. Por este motivo, e um processo de alta lucratividade para uma refinaria e, portanto, demanda constantes inovacoes tecnologicas integradas as questoes ambientais. As ondas eletromagneticas proporcionam o aquecimento dieletrico das particulas do catalisador das reacoes de craqueamento, porem, nao aquecem o fluido a sua volta, assim, apenas o catalisador e mantido aquecido, minimizando a pirolise da fase fluida e, portanto, a menor formacao de coque sobre o catalisador. Um estudo utilizando ondas de radio frequencia (27,12 MHz), demonstrou que quando a carga continha enxofre, este era convertido, quase que na sua totalidade, a gas sulfidrico que se concentrava na fase gasosa, sendo facilmente separado das fracoes liquidas obtidas. Alem disso, as cadeias grandes eram convertidas apenas a olefinas pequenas (ate C4) e parafinas lineares na faixa do querosene (C10 - C16) e do oleo diesel (C15 - C20). Outros estudos para a industria do petroleo utilizaram ondas na faixa das microondas, 2,45 GHz, verificam o efeito na quebra de emulsoes e na reducao do seu teor de enxofre. Os efeitos das microondas no craqueamento catalitico de oleos pesados sao desconhecidos na literatura. Testes de craqueamento catalitico com microondas foram realizadas no produto de fundo da destilacao atmosferica (gasoleo leve), verificando-se o efeito da temperatura de alimentacao da carga, massa de catalisador, tempo de acao das ondas e injecao de nitrogenio. Os resultados foram analisados por cromatografia gasosa, espectrometria de massa e teor de enxofre por dispersao em raios-X. O presente trabalho demonstrou que a utilizacao das microondas e capaz de produzir reacoes de craqueamento neste oleo, gerando produtos com caracteristicas quimicas semelhantes a um oleo diesel comercial. Ocorreu tambem um significativo decrescimo no teor de enxofre de 6751 ppm para 2850 ppm. Em substituicao a importacao de equipamentos e acessorios necessarios a realizacao do trabalho, e que teria uma grande demanda de custos, desenvolveu-se uma tecnologia propria, que inclui a cavidade do forno de microondas, o sistema de vedacao e medida de temperatura, e o vaso de insercao das amostras (reator), sendo este um leito de jorro que promoveu, dentre outros avaliados, as melhores condicoes para a reacao num meio trifasico, operando com particulas de Zeolitas, utilizadas comercialmente, na faixa de diametro de 90 ?m.