CORROSÃO, ESTABILIDADE,COMPATIBILIDADE, FORMAÇÃO DE DEPÓSITOS E

DEMAIS PROBLEMAS DECORRENTES DA INEXORÁVEL AÇÃO DO

TEMPO & DO INTEMPERISMOSOBRE O BIOCOMBUSTÍVEIS

A EXPERIÊNCIA DO INT NOS ANOS80 & 90 - ALGUMAS LIÇÕES

CORROSÃO, ESTABILIDADE,COMPATIBILIDADE, FORMAÇÃO DE DEPÓSITOS E

DEMAIS PROBLEMAS DECORRENTES DA INEXORÁVEL AÇÃO DO

TEMPO & DO INTEMPERISMOSOBRE O BIOCOMBUSTÍVEIS

A EXPERIÊNCIA DO INT NOS ANOS80 & 90 - ALGUMAS LIÇÕES

EDUARDO CAVALCANTIEDUARDO CAVALCANTI

Divisão de Corrosão e DegradaçãoDivisão de Corrosão e DegradaçãoDivisão de Corrosão e DegradaçãoDivisão de Corrosão e Degradação

Antecedentes

Antecedentes

• Tempos Bíblicos: “Do pó viemos ao pó voltaremos” Fe/umidade+oxigênio ferrugem Fe/na ausência de umidade ou de oxigênio imune

• Entre Guerras: Cobres e Latões/ambientes sulfurosos manchamento Cobres e Latões/ambientes úmidos imunes Cobres e Latões/ambientes úmidos amoniacais + + tensões residuais + ciclos de temperatura e umidade corrosão induzida por solicitação mecânica corrosão sob tensão fraturante trincas fissuras perfurações vazamentos e/ou explosões

Antecedentes Antecedentes • Pós Guerra Aços carbono/ambientes sulfurosos e desaerados imunes Aços carbono/ambientes sulfurosos desaerados mas com presença de bactérias e água livre corrosão induzida por microrganismos (CIM) ou biocorrosão em tanques

Exemplo: Perfuração de fundos de tanques de armazenamento de combustíveis vazamentos e/ou explosões

Ligas de alumínio/QAV contaminado (água livre + bactérias) biocorrosão

Solução: controle da qualidade do QAV + drenagem +biocidas

Antecedentes Antecedentes

• Anos Setenta/Oitenta Programa Nacional do Álcool Combustível - AEHC

Entupimento de carburadores ligas Zamac produtos de corrosão Zn/Al friáveis depósitos impedindo partida a frio

Corrosão dos tanques de armazenamento de veículos aço revestido por chumbo (tern plates) corrosão excessiva do revestimento produtos de corrosão volumosos depósitos provocando o entupimento em componentes do sistema de alimentação

Soluções adotadas: substituição dos materiais (responsável: indústria automobilística e de autopeças

Antecedentes Antecedentes Anos 70-80 / Programa Nacional do Álcool – AEHC (cont.)

Problema Central: Corrosão excessiva do aço carbono autopeças, componentes, sistemas de alimentação e distribuição, dutos e tanques

Pesquisas desenvolvidas: INT & IPT + Universidades

Grandes vilões: água, pH, cloretos, sulfatos e cátions alcalinos (intrínsecos a qualidade do álcool controle na produção)

Vilões aceleradores: tempo de exposição ou contato; temperatura; grau de estagnação e regime de fluxo controle na distribuição e/ou pelo usuário; por exemplo, aditivos inibidores de corrosão

Solução Definitiva: Especificação Nacional do Álcool Combustível – Portarias do DNC e Controle Rígido da Qualidade do AEHC Papel Importante: Institutos de Pesquisa & Universidades, Órgãos e Empresas Governamentais e Privadas e da Normalização Técnica Em meados da década de oitenta não se ouvia mais falar no problema

Antecedentes/Anos 90 Antecedentes/Anos 90

Quebra de Safra – Álcool NE – Importação de Álcool Europeu Baixa Qualidade – Problemas de Emissões e Corrosão

Ação DNC + MCT + Instituições de Pesquisa: Nova portaria regulando a qualidade do álcool importado

Adição de Álcool ao Diesel / Programa MAD – MCT

Fase I – Comunidade de C&T e empresariado participando integralmente

Estudos até 4% de álcool anidro – resultados preliminares favoráveis – problemas identificados: miscibilidade e compatilidade c/ materiais poliméricos (borrachas, selantes, o`rings e colas) – soluções propostas:

substituição dos materiais e utilização de aditivos Fase II – Estudos c/ teor de álcool anidro > 4% Resultados preliminares desfavoráveis; prevaleceram outros interesses Afastamento da comunidade de C&T e de parte do empresariado Resultado: Fracasso

Biodiesel – Degradação Biodiesel – Degradação

• Pode ocorrer tanto na cadeia de suprimento, distribuição Pode ocorrer tanto na cadeia de suprimento, distribuição como nos sistemas de injeção e armazenamentocomo nos sistemas de injeção e armazenamento

• É acelerada pela presença de oxigênio, água, calor e de É acelerada pela presença de oxigênio, água, calor e de impurezas (ácidos) e contaminantes metálicos (Na+K) & impurezas (ácidos) e contaminantes metálicos (Na+K) & (Ca+Mg)(Ca+Mg)

• Ambientes tropicais: disponibilidade de ar,calor,luz e Ambientes tropicais: disponibilidade de ar,calor,luz e umidadeumidade

• Formas de Degradação:Formas de Degradação:

- Hidrólítica (f: condições de armazenamento ou - Hidrólítica (f: condições de armazenamento ou processamento)processamento)

- Biológica (f: contaminação por fungos e bactérias) - Biológica (f: contaminação por fungos e bactérias)

- Oxidativa (Autoxidação e Fotoxidação) - Oxidativa (Autoxidação e Fotoxidação)

Biodiesel – OxidaçãoBiodiesel – Oxidação

Principais Implicações: Principais Implicações:

Formação de depósitos insolúveis (gomas/polimerização) Formação de depósitos insolúveis (gomas/polimerização) Entupimento dos sistemas de injeçãoEntupimento dos sistemas de injeção

Aumento da viscosidadeAumento da viscosidade

Aumento da acidez - Corrosão do componentes dos sistemas Aumento da acidez - Corrosão do componentes dos sistemas de injeção e de alimentação do combustívelde injeção e de alimentação do combustível

Estabilidade à Oxidação Estabilidade à Oxidação

- Método: Medida condutivimétrica de ácidos voláteisMétodo: Medida condutivimétrica de ácidos voláteis

- Equipamento Rancimat 743 Equipamento Rancimat 743

Resultados Preliminares com biodiesel de sojaResultados Preliminares com biodiesel de soja

Ensaios Preliminares Ensaios Preliminares Estabilidade à oxidação Estabilidade à oxidação

Avaliados 4 tipos de BIODIESEL:

A. Óleo de soja – etílico

B. Óleo de soja – metílico

C. Óleo de soja - residual

D. Óleo de soja aditivado

RANCIMAT 743

Estabilidade à oxidação

8 Células - 4 amostras

Avaliação simultânea

Temperaturas até 180 OC

Resultados Preliminares Resultados Preliminares Estabilidade à Oxidação Estabilidade à Oxidação

01020304050607080

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

A1B1C1D1

tempo, h

A – 25 min.

B – 3 horas

C – 8 min.

D – OK;>6h

TEMPOS DE INDUÇÃOTEMPOS DE INDUÇÃO

Informações adicionaisInformações adicionais

Programa RioBiodieselPrograma RioBiodiesel

Dr. Eduardo Cavalcanti (Coordenador)Dr. Eduardo Cavalcanti (Coordenador)ee-mail:ecavalcanti@secti.rj.gov.br-mail:ecavalcanti@secti.rj.gov.br

Dra. Vera Maria Bini (Coordenadora Adjunta)Dra. Vera Maria Bini (Coordenadora Adjunta)E-mail:vera@sede.rj.gov.brE-mail:vera@sede.rj.gov.br

Rua da Ajuda no5 -10o andarCentro – Rio de Janeiro

Tels. 2299-4131/4115/4101 Fax: 22994100