Unidades de Operação da Indústria Química

PROCESSOSQUÍMICOS DE

SEPARAÇÃO

Prof. Iara Santos

Industria Química

Matéria Prima

Celulose (madeira) em PapelArgila e Areia em Porcelanas e Vidros

Óleo em Sabão em barraCana em Álcool

Petróleo em Nafta, Combustíveis, Lubrificantes, Asfalto, ...Nafta em Hidrocarbonetos, Solventes, ....

Hidrocarbonetos em Plásticos, Espumas, Borrachas, Resinas, ...............................................

Produtos Úteis à Humanidade

Converte

Segmento da Industria Petroquímica

Matéria Prima

Petróleo ou Natural Gás

Petroquímicos Básicos

Etileno, Benzeno, Tolueno, p-xileno, ......

Centrais de Matérias Primas

Refinarias Segunda Geração

Indústria de Transformação

Produtos Intermediários

Estireno para borrachas, Polietileno, PVC ......

Industria do Petróleo

Matéria Prima

Produtos Úteis à

Humanidade

Nafta vai para a

Petroquímica

Em uma Refinaria

PRINCÍPIO DA DESTILAÇÃO

■ Quando uma solução é vaporizada parcialmente, a composição do vapor fica concentrada nos mais leves, enquanto que a fase líquida fica concentrada nos mais pesados. A partir deste principio é possível separar compostos utilizando vaporizações e condensações sucessivas.

■ O primeiro processo industrial usando a destilação foi para a produção de bebidas alcoólicas(século XI).

As primeiras descrições sobre o uso da destilação são do tempo de Cleópatra (150 A.C.).

PROCESSOS DE SEPARAÇÃO

■ Separação Líquido-Vapor – Neste processo uma corrente é separada nas fases líquidos e vapor de composições diferentes, sendo cada uma removida individualmente.

■ Destilação –Separa os produtos por seus diferentes pontos de ebulição em repetidas vaporizações e condensações.

■ Extração –Dois líquidos imiscíveis são misturados e as substâncias que os compõem se distribuirão diferentemente entre eles.

■ Cristalização – Uma fase sólida é formada por cristalização parcial de um líquido, resultando duas fases separáveis com diferentes composições.

Os diferentes processos de separação são:

PROCESSOS DE SEPARAÇÃO

SEPARADOR

Agente Separador(matéria ou energia)

Carga

(uma ou mais)

Produtos COMPOSIÇÕES

DIFERENTESProdutos

Qual o Agente Separadorda Destilação ?

Destilação

■ Para atingir estas melhorias é necessário além de um perfeito entendimentodos princípios teóricos da destilação, de uma perfeita integração da equipede produção, atingindo-se o máximo lucro no sentido amplo, sejafinanceiramente para a empresa, como de satisfação e realização dosprofissionais envolvidos no processo.

■ A destilação ainda é a mais comum dastécnicas de separação.

■ Pode contribuir com mais de 50% dos custos operacionais de uma planta pela necessidade de resfriamento e aquecimento, apesar de ainda ser o processo mais econômico de separação

■ Fica evidente a necessidade de uma operação otimizada para ser lucrativa

■ A destilação é um processo muito antigo, e permanece como sendo o melhor e mais barato meio de separar compostos de uma mistura, exceto:

þ Quando a diferença de volatilidade entre os compostos é pequena

þ Quando se deseja recuperar apenas uma pequena quantidadedo componente mais volátil

þ Quando o composto é termicamente instável, mesmo à vácuo

þ Quando a mistura é corrosiva ou se polimeriza (sujeiras)

■ A destilação usa como princípio básico o equilíbrio de fases

Motivação

PROCESSOS DE SEPARAÇÃO

NOME CARGA AGENTE PRODUTOS PRINCÍPIOS EXEMPLOS

Evaporação Líquido Calor Líquido e Vapor

Diferença em votatilidades

Concentração de suco de fruta

Flash adiabático Líquido Redução de

pressãoLíquido e

VaporDiferença em votatilidades

Dessalinização de água do mar

Destilação Líquido e ou Vapor Calor Líquido e ou

VaporDiferença em votatilidades Estabilizadora de gasolina

Arraste Líquido Vapor ou Gás não condensável

Líquido e Vapor

Diferença em votatilidades

Remoção de leves de produtos laterais

Absorção Gás Líquido não volátil Líquido e Vapor Solubilidade

Recuperação de hidroc. Leves em unidades de

craqueamento

Extração Líquido Líquido imiscível Dois líquidos Diferença em solubilidade

Extração de aromáticos com furfural

Cristalização Líquido Remoção ou adição de calor

Líquido e ou Vapor e sólidos

Difernça de tendências à cristalização e participação em

estrutura cristalina

Remoção de parafinas de óleos lubrificados

Adsorção Gás ou Líquido Sólido adsorvente Fluido e

SólidoDiferença de potencial

de adsorção Adsorção de N - parafinas

PROCESSOS DE SEPARAÇÃO POR EQUILÍBRIO

PROCESSOS DE SEPARAÇÃOMECÂNICA

NOME CARGA AGENTE PRODUTOS PRINCÍPIOS EXEMPLOS

Filtração Líquido e Sólido Pressão e meio filtrante Líquido e Sólido

Tamanho de Sólido maior que tamanho

do poroFiltragem de Díesel

Demister Gás e Sólido ou Líquido

Redução de pressão e peneira

Gás e Sólido ou Líquido Mesmo

Remoção de condensado de cargas para compressores

SedimentaçãoLíquido e Sólido ou outro Líquido

imiscívelGravidade Líquido e Sólido ou

Líquido Diferença de densidades

CentrifugaçãoLíquido e Sólido

ou Líquido imiscível

Força centrífuga Líquido e Sólido ou Líquido imiscível

Diferença de densidades

Ciclone Gás e Sólido ou Líquido Inércia Gás e Sólido ou

LíquidoDiferença de densidades

Separação de catalizadores de corrente

gasosa em FCC.

PROCESSOS DE SEPARAÇÃO MECÂNICA

Destilação Flash

Adsorção

■ Carvão ativado _ adsorvente■ Corrente gasosa

Ciclones

Absorção e dessorção na reforma a vapor

CO + H2O v -> CO2 + H2 ( reação de reforma)CO2 + DEA + H2O ->HCO3- + DEA+_

Corrente à CO2 + DEA

Sedimentadores

Desodorização

Fluxograma do processamento contínuo de óleos comestíveis, vegetais ou animais.