Petróleo e Meio Ambiente

Transcrição

1 Instituto Superior de Tecnologia de Paracambi Petróleo e Meio Ambiente Curso:Tecnólogo em Gestão Ambiental Professora: Raquel Simas Pereira Teixeira

2 Resíduos Sólidos

3 Geração de Resíduos Solídos nas de Petróleo Resíduos Sólidos gerados na indústria de refino de petróleo: lama dos separadores de água e óleo; lama dos flotadores a ar dissolvido e a ar induzido; sedimentos do fundo dos tanques de armazenagem do petróleo cru ou derivados; borrachas oleosas; argilas de tratameto; lamas biológicas; lamas de limpeza dos trocadores de calor e das torres de refrigeração e sólidos emulsionados e óleo.

4 Geração de Resíduos Solídos nas de Petróleo Constituintes típicos: Elementos Químicos Tóxicos: arsênio, cádmio, cromo, chumbo, bário, mercúrio, selênio e prata; Compostos Orgânicos: bifenilas policloradas (BPC s), hidrocarbonetos halogenados e hidrocarbonetos poliaromáticos (HPA s) ; Compostos Inorgânicos: amônia e ácido sulfídrico.

5 Sedimento dos Tanques de Armazenagem do Petróleo Cru Origem e Caracterização É constituído de emulsões formadas por partículas sólidas, petróleo pesado e água, que se depositam no fundo. Os constituintes perigosos potencialmente presentes nesse sedimento são idênticos àqueles encontrados no petróleo cru. Eles incluem benzeno, tolueno, etil-benzeno e xilenos, enxofre (inclusive sob a forma de H 2 S), hidrocarbonetos aromáticos polinucleados e metais.

6 Sedimento dos Tanques de Armazenagem do Petróleo Cru Origem e Caracterização É constituído de emulsões formadas por partículas sólidas, petróleo pesado e água, que se depositam no fundo. Os constituintes perigosos potencialmente presentes nesse sedimento são idênticos àqueles encontrados no petróleo cru. Eles incluem benzeno, tolueno, etil-benzeno e xilenos, enxofre (inclusive sob a forma de H 2 S), hidrocarbonetos aromáticos polinucleados e metais.

7 Medidas de Minimização da Geração do Resíduo Estratégias de prevenção à poluição empregadas pelas refinarias: uso de misturadores com a finalidade de reduzir os volumes de resíduos gerados: muitas refinarias utilizam misturadores permanentes nos seus tanques de armazenamento de petróleo cru com a finalidade de obter um petróleo homogêneo que servirá de corrente de alimentação para as suas unidades de destilação;

8 aumento da eficiência das etapas de lavagem: o uso de diferentes surfactantes e procedimentos de lavagem aumenta a quantidade de óleo passível de ser recuperado dos sedimentos de tanques de armazenamento, o que contribui para a redução do volume de resíduo gerado que deverá ser corretamente disposto; controle de derramamentos: instalação de equipamentos para a coleta de derrames acidentais. O sedimento derramado é coletado e reincorporado ao restante do sedimento. A redução dos derramamentos reduz a quantidade de solo contaminado que deveria ser corretamente disposto juntamente com o sedimento do tanque, o que contribui para a redução de volume do resíduo.

9 Sedimento dos Tanques de Armazenagem de Gasolina Origem e Caracterização a gasolina já aditivada e com sua composição ajustada é armazenada em tanques antes de ser comercializada; periodicamente, os tanques são esvaziados, limpos e inspecionados; os sedimentos desses tanques diferem daqueles encontrados nos tanques de armazenamento de cru, sendo difícil encontrar hidrocarbonetos pesados nos mesmos. os sedimentos nestes tanques são normalmente compostos por ferrugem e crostas oriundas de dutos e reatores. constituintes perigosos: benzeno, tolueno e xilenos.

10 Medidas de Minimização da Geração do Resíduo muitas refinarias lavam os tanques de armazenamento com água; o líquido captura os compostos orgânicos do fundo dos tanques, que são normalmente reciclados para as unidades de cru. outras refinarias não geram este tipo de sedimento, neste caso o volume de resíduo removido durante a limpeza dos tanques é tratado nas suas estações de tratamento de efluentes.

11 Sedimento do Tanque de Armazenamento de Óleo Residual Origem e Caracterização o óloe residual é um óleo considerado equivalente ao óleo combustível e é produzido nas unidades de destilação atmosférica, coqueamento, hidrocraqueamento e visco-redução; esse sedimento é composto por hidrocarbonetos pesados, ferrugem e crostas; constituintes perigosos: benzeno, tolueno e xileno, enxofre (inclusive sob a forma de H 2 S), hidrocarbonetos aromáticos polinucleados e metais.

12 Medidas de Minimização da Geração do Resíduo seu uso como corrente de alimentação para outras unidades de processo das refinarias uso de métodos para minimizar a sua geração propriamente dita; uso de misturadores no tanque que reduz a geração de sedimentos; nos casos onde são efetuadas a limpeza dos tanques e a remoção de sedimento, as refinarias podem enviar a lama para a reciclagem nas suas próprias unidades de coqueamento, destilação, craqueamento catalítico ou para as unidades de produção de asfalto.

13 Sedimento CSO e/ou Sólidos de Filtração Origem e Caracterização as correntes de fundo, oriundas do fracionador do craqueamento catalítico, são denominadas correntes de óleo purificada (CSO) o sedimento CSO é gerado pela limpeza intermitente dos seus tanques de armazenamento; constituintes perigosos: benzeno, tolueno e xileno, enxofre (inclusive sob a forma de H 2 S), hidrocarbonetos aromáticos polinucleados, metais e o catalisador do craqueamento catalítico.

14 Medidas de Minimização da Geração do Resíduo redução do teor de sólidos do afluente; uso do sedimento como carga para outras unidades de processo;

15 Lama de Dessalinização Origem e Características durante a etapa de dessalinização, a lavagem com água remove a maior parte dos minerais solúveis presentes no petróle, assim como os eventuais sólidos em suspensão; esses compostos formam a chamada lama de dessalinização; a lama pode conter: óxidos de ferro, argilas, areia, água ( 5 a 10%), óleo e parafinas emulsionadas ( 10 a 50% m/m) e metais constituintes perigosos: benzeno e hidrocarbonetos aromáticos polinucleados.

16 Medidas de Minimização da Geração de Resíduo remoção da lama de dessalinização usando caminhões aspiradores, centrifugam o material e armazenam os sólidos em tambores, de modo similar ao que é feito com os resíduos dos tanques de armazenamento; uso de desemulsificadores e precipitadores eletrostáticos, que reduzem a geração da lama; uso de misturadores para homogeneizar a mistura água de lavagem/petróleo cru; minimização da turbulência da mistura através do uso de água à baixa pressão com a finalidade de prevenir a formação de emulsão; uso de processos alternativos tais como a filtração em um estágio.

17 Catalisador do Craqueamento Catalítico Origem e Caracterização o catalizador gasto é enviado para o regenerador para que o coque que se deposita sobre o mesmo durante as reações de craqueamento seja removido; após algum tempo o catalisador perde a sua atividade e passa a constituir um resíduo que deve ser corretamente disposto; são normalmente compostos por zeólitas (componente ativo), caulim, alumina e sílica.

18 Medidas de Minimização da Geração do Resíduo uso de ciclones de alta eficiência de coleta, que reduz a quantidade de catalisador que acompanha o produto craqueado, o que por sua vez, reduz a quantidade de finos do catalisador no gás da chaminé, finos estes que deveriam ser capturados por equipamentos de controle de poluição do ar, tais como precipitadores eletrostáticos e filtros.

19 Argila de Tratamento Origem e Caracterização após o seu uso, o teor de líquido nesses adsorvente varia desde muito pequeno, como no caso das peneiras moleculares utilizadas no tratamento de hidrocarbonetos leves, até muito grande, como no caso das argilas utilizadas para o tratamento do querosene, que ficam saturadas de óleo; as substâncias adsorventes podem ser orgânicas, tais como o carvão ativado, ou inorgânicas, tais como a alumina, as zeólitas e as argilas propriamente ditas.

20 Medidas de Minimização da Geração do Resíduo a lavagem em contracorrente dos leitos de argila, com o próprio derivados a ser tratado, regenera a mesma; deste modo aumenta-se o tempo de vida útil da argila, o que reduz a frequência da troca.

21 Os Resíduos Perigosos das A EPA, Agência de Proteção Ambiental Norte-Americana, classifica os resíduos sólidos como perigosos, baseando-se nas seguintes características: inflamabilidade; corrosividade; reatividade; toxicidade. No Brasil, a ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, também se baseia nas características acima relacionadas para determinar o grau de periculosidade dos resíduos sólidos no país, e os classifia na Norma NBR

22 Resíduos Sólidos das Classificados como perigosos pela EPA. Resíduo Sobrenadante do flotator a ar dissolvido Sólidos emulsionados em óleo Resíduo da Limpeza dos Trocadores de Calor Lama do Separador Sedimentos dos Tanques de Armazenamento Descrição Sobrenadante gerado no tratamento de efluentes da refinaria Essa emulsão não pode ser quebrada, é o resíduo oriundo do tratamento no tanque de lodo Lama resultante da limpeza dos feixes e canos dos trocadores de calor Lama composta por água, sólidos e óleo, gerada nos sepadores água e óleo O resíduo é gerado durante a limpeza dos tanques de armazenamento

23 Efeitos sobre o Meio Ambiente O lançamento de resíduos sólidos industriais nos solos pode acarretar diversos problemas ao meio ambiente: aspecto estético desagradável e desfiguração das paisagens; produção de maus odores; poluição da água, pelo carreamento superficial ou pela infiltração dos detritos para os corpos hídrico; liberação de gases tóxicos; poluição de ar.

24 Destinação A grande diversidade dos resíduos industriais, assim como a diferença nas concentrações dos poluentes em cada um deles, dificultam a escolha da melhor solução para cada caso. Aterros industriais; Aterros impermeabilizados ou totalmente drenados; Aterros em que se admite a infiltração do percolado.

25 Tratamento e Disposição Tem como objetivo a minimização, eliminação e/ou a fixação dos constituintes perigosos do resíduo. Os processos de tratamento de resíduos são operacionalizados através de uma ou mais das seguintes: conversão dos constituintes agressivos presentes nos resíduos em formas menos perigosas ou solúveis; destruição química dos produtos indesejáveis; separação, da massa de resíduos, dos constituintes perigosos, com a consequência redução do volume a ser disposto; alterações da estrutura química de determinados produtos, tornando mais fácil a sua assimilação por parte do meio ambiente.

26 Tratamento e Disposição A EPA considera o tratamento de um resíduo perigoso como sendo qualquer método, técnica ou processo que provoque mudanças de caráter físico ou biológico da composição desse resíduo, transformando-o em resíduo não perigoso, seguro para o transporte, adequado para reutilização, armazenamento, ou que lhe reduza o volume.

27 Tratamento e Disposição Os métodos de tratamento de resíduos sólidos usados na indústria de refino de petróleo são normalmente divididos em quatro grandes categorias, a saber: métodos físicos: envolvem a separação de sólidos da fase líquida do resíduo métodos térmicos:dependem essencialmente da disponibilidade da geração de calor. métodos químicos: baseiam-se nas diferenças das propriedades químicas dos diversos componentes dos resíduos. métodos biológicos: os contaminantes são absorvidos e usualmente decompostos pela ação de microorganismos.

28 Tratamento e Disposição Sinopse das Tecnologias de Tratamento de Resíduos Tratamentos Térmicos Método de Tratamento & Tecnologia Injeção de Líquido e Incineração Desidratação Térmica e Filtração Descrição do Processo Resíduos aquosos são introduzidos em uma câmara primária e incinerados Após a filtração, líquidos e hidrocarbonetos leves são removidos por destilação

29 Tratamento e Disposição Tratamento Químicos Método de Tratamento & Tecnologia Oxi-redução Química Tratamento com solventes Descloração Descrição do Processo Mudança no estado de oxidação dos reagentes, resultantes da transferência de elétrons Após desitratação através de destilação, solventes como MIBK e etano supercrítico são adicionados para removerem metais como chumbo dos resíduos. Os átomos de Cl presentes em compostos como PCBs são removidos através do uso de um reagente a base de sódio metálico.

30 Tratamento e Disposição Tratamentos Físicos Método de Tratamento & Tecnologia Centrifugação Decantação Filtração Descrição do Processo Forças centrifugas são usadas para separar sólidos de líquidos e líquidos de diferentes densidades Descrição do Processo Partículas se depositam em tanques estáticos. O líquido purificado é decantado. Diferenças de pressão ou gravidade forçam o líquido através de filtros, a fim de que se removam sólidos de líquidos. Redução de Superfície Destilação e Evaporação Tanques solares e lagoas são utilizados. A evaporação solar é usada para produzir um resíduo sólido Uma mistura de líquidos extrai vapor de componentes de menores pontos de ebulição. Fim!!!