Equipamento para reciclagem de óleo usado em óleo básico/diesel

Descrição da operação

1. Retaificação

O meio de matéria-prima do projeto é óleo residual, que é transportado da área de enchimento da matéria-prima através do corpo da bomba até a área de pré-tratamento. Após o pré-tratamento, as impurezas e parte da água são removidas da matéria-prima, que então entra no sistema de desidratação, onde toda a água limpa é separada. Posteriormente, o material passa através do corpo da bomba em direção ao sistema leve, eliminando os componentes leves presentes no material. Após a conclusão da desidratação e leveza, o material é aquecido e introduzido no sistema de evaporação em película fina para a remoção dos componentes pesados. O resíduo pesado é direcionado para o tanque de recepção, enquanto a fase gasosa superior entra na coluna de retificação e é condensada e concentrada no tanque de recepção.

2. Craqueamento em fase gasosa

O óleo intermediário após a retificação primeiro entra no aquecedor de alimentação da coluna de craqueamento e, em seguida, entra na coluna de craqueamento em fase gasosa após o aquecimento. Na base da coluna, mantém-se a quantidade de líquido de reevaporização. O óleo após a gasificação entra em contato com o catalisador sólido, e o óleo após o catalisador é craqueado em componentes de diesel. Em seguida, o óleo diesel entra na seção de retificação. Após a destilação, o óleo diesel é condensado pelo condensador e acumulado no tanque de recepção para refino. O material no fundo da coluna é retornado à seção de remoção de componentes pesados para nova retificação. Todo o processo operacional é concluído em estado fechado sob pressão de vácuo e pressão atmosférica, sem vazamentos e sem poluição. O gás de exaustão proveniente da saída de fumaça é o gás após dessulfurização e remoção de poeira (se houver outras exigências, serão discutidas), sem odor e sem outras emissões de resíduos.

Perguntas Frequentes

1. Qual é este processo?

É uma tecnologia que converte **óleo lubrificante usado (por exemplo, óleo do motor, óleo de caixa de câmbio, óleo hidráulico) – um fluxo de resíduo perigoso – em um combustível utilizável semelhante ao diesel por meio de processamento químico avançado, principalmente por depolimerização térmica (pirólise), seguido de destilação e hidrotratamento.

2. Isso é o mesmo que biodiesel?

Não.** É fundamentalmente diferente. O biodiesel é produzido a partir de *gorduras/óleos* vegetais ou animais (como óleo de soja ou óleo de fritura usado) por meio de uma reação química chamada *transesterificação*. O processo para óleos usados (ULOs) envolve a quebra de moléculas complexas de hidrocarbonetos sob calor e pressão (*pirólise*) e, em seguida, o aprimoramento do produto.

3. Como funciona o processo? (Simplificado)

1. Pré-tratamento: O óleo usado é filtrado para remover sólidos (partículas metálicas, sujeira) e desidratado para eliminar água.

2. Despolimerização Térmica (Pirólise): O óleo limpo e seco é aquecido a temperaturas muito elevadas (geralmente entre 350-450°C ou mais) *na ausência de oxigênio*. Isso quebra as longas e complexas cadeias de hidrocarbonetos e aditivos no óleo usado, transformando-os em moléculas menores de hidrocarbonetos, formando um vapor.

3. Destilação: O vapor é resfriado e condensado. Diferentes frações (como nafta, diesel, óleo leve e óleo pesado) são separadas com base em seus pontos de ebulição. A fração alvo é a do diesel.

4. Hidrotratamento/Aprimoramento (Passo Crucial): A fração bruta de diesel frequentemente contém impurezas (enxofre, nitrogênio, cloro provenientes de aditivos, compostos insaturados) e pode ter baixa estabilidade/octanagem. O hidrotratamento utiliza gás hidrogênio e um catalisador sob alta pressão/temperatura para remover essas impurezas (dessulfurização - HDS, desnitrificação - HDN, descloração) e saturar moléculas instáveis. Este passo é essencial para produzir um combustível estável e dentro das especificações técnicas.

5. Acabamento: Pode ocorrer filtração e estabilização finais. Aditivos podem ser misturados para atender a padrões específicos.

4. Como é chamado o produto final?

O combustível aprimorado que atende às especificações do diesel é geralmente referido como "Recycled Fuel Oil" (RFO), "Processed Fuel Oil" (PFO), "Hydrotreated Pyrolysis Oil" ou "Diesel Substitute". Geralmente NÃO é chamado de "Biodiesel" para evitar confusão. Tem como objetivo atender às especificações padrão do combustível diesel, como ASTM D975 (EUA) ou EN 590 (Europa), potencialmente como componente de mistura.

5. Esse combustível pode ser usado diretamente em motores diesel?

Somente se atender a rigorosos padrões de qualidade do combustível (como ASTM D975 ou EN 590).

O passo de hidrotratamento é absolutamente crítico para isso. O óleo de pirólise não tratado ou mal tratado ("diesel de pirólise") geralmente NÃO é adequado para uso direto em motores diesel modernos. Pode causar danos graves devido a:

* Alto teor de enxofre (danifica os sistemas de emissões - DPF, SCR, catalisadores).

* Número de cetano baixo (combustão ruim, batida de pino).

* Presença de ácidos, cloro, metais (corrosão, entupimento de injetores).

* Baixa estabilidade (forma gomas e sedimentos).

* Alto teor de hidrocarbonetos aromáticos/aromáticos policíclicos (HAP).

Combustível adequadamente hidrotratado que atende às especificações pode ser utilizado, frequentemente misturado com diesel convencional.

6. Quais são os principais benefícios?

Redução de Resíduos & Recuperação de Recursos: Desvia uma importante corrente de resíduos perigosos de aterros ou descarte inadequado (queima, despejo).

Segurança Energética: Cria um valioso combustível líquido a partir de um resíduo, reduzindo a dependência de petróleo bruto virgem.

Proteção Ambiental (Potencial): O reciclagem adequada evita a contaminação do solo e da água causada pelo despejo de óleo usado. Em comparação com a produção de diesel virgem, pode ter uma pegada de carbono total menor, embora a análise do ciclo de vida seja complexa (depende da eficiência do processo, fontes de energia). Reduz a demanda por extração de petróleo bruto.

Oportunidade Econômica: Cria valor a partir de resíduos, potencial economia de custos para usuários de combustível (se precificado de forma competitiva) e apoia uma economia circular.

7. Quais são os desafios e preocupações?

Custo de Capital Elevado: Instalar plantas avançadas com unidades de pré-tratamento, pirólise, destilação e especialmente hidrotratamento é caro.

Tecnologia e Operação Complexas: Requer engenharia sofisticada e operação qualificada para garantir a qualidade consistente do combustível e atender aos padrões de emissões.

Qualidade e Consistência da Matéria-Prima: Óleos Usados de Lubrificação (ULOs) são altamente variáveis (contaminantes, aditivos, fontes misturadas). Um pré-tratamento consistente é fundamental.

Regulamentações Ambientais Rígidas: As plantas devem cumprir normas rigorosas de emissões atmosféricas (COVs, NOx, SOx, partículas), efluentes líquidos e descarte de resíduos perigosos (coque, catalisador usado). A obtenção de licenças pode ser desafiadora.

Qualidade do Combustível e Aceitação no Mercado: Alcançar e manter consistentemente as especificações do diesel requer investimento significativo. Ganhar a confiança e aceitação do mercado para o produto final é crucial. A mistura é frequentemente necessária.

Gestão de Resíduos: O processo gera resíduos sólidos (coque, catalisador usado) e potencialmente correntes de efluentes que requerem descarte ou tratamento adequados, frequentemente custosos.

8. Este processo é ambientalmente correto?

Ele possui potencial significativo de benefícios ambientais** ao reduzir resíduos perigosos e recuperar energia. No entanto, não é inerentemente "verde":

O processo consome energia (frequentemente gás natural ou gás combustível).

As emissões atmosféricas da planta (gases de combustão, saídas de processo) devem ser rigorosamente controladas.

O hidrotratamento consome hidrogênio (frequentemente produzido a partir de gás natural).

Os resíduos exigem descarte seguro.

O seu impacto ambiental global depende fortemente da eficiência da instalação, da tecnologia de controle de emissões e das fontes de energia. Estudos de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) são necessários para instalações específicas.

9. Quais regulamentações regem isso?

Manuseio de Resíduos: Classificado como resíduo perigoso em muitas jurisdições (por exemplo, regulamentações da EPA nos EUA, Diretiva Europeia sobre Resíduos). Aplicam-se regras rigorosas para coleta, transporte, armazenamento e processamento.

Qualidade do Combustível: O produto final deve atender aos padrões aplicáveis de combustível diesel (por exemplo, ASTM D975, EN 590), caso seja vendido como tal ou misturado.

Operação da Instalação: Sujeita a regulamentações de controle da poluição do ar, licenças de descarga de águas, licenças para manuseio de resíduos perigosos e normas de segurança ocupacional. A obtenção de licenças é complexa e específica para cada localização.

10. Onde essa tecnologia é utilizada?

Existem plantas em escala comercial, principalmente na Europa, América do Norte e partes da Ásia, embora o mercado ainda esteja em desenvolvimento. O sucesso depende fortemente de regulamentações favoráveis, infraestrutura para coleta de óleo usado e condições de mercado para o combustível.

11. Posso fazer isso em casa/em pequena escala?

Fortemente desencorajado e frequentemente ilegal. Unidades de pirólise em pequena escala, sem adequados controles de emissão, sistemas de segurança e capacidade de hidrotratamento, produzem combustível de baixa qualidade, instável e altamente poluente, inadequado para motores. Também geram resíduos perigosos (resíduo/coque da pirólise) que exigem descarte adequado. Manipular óleo usado e operar equipamentos de pirólise envolve riscos significativos de segurança (incêndio, explosão, fumos tóxicos). Este é um processo industrial que requer instalações profissionais e licenças.

12. O combustível é mais barato do que o diesel comum?

A precificação depende de diversos fatores: custo da coleta/pré-tratamento de ULOs, custos operacionais da planta (energia, catalisadores, manutenção, mão de obra), escala de operação, preços locais do diesel e incentivos/impostos governamentais. Pode ser competitiva, mas não é garantido. O alto custo de capital é um fator significativo.

13. O que acontece com as frações não diesel?

A fração mais leve (similar à nafta) pode ser utilizada como gás combustível ou processada posteriormente. As frações mais pesadas podem ser usadas como óleo combustível pesado (HFO) para queimadores industriais ou recicladas de volta ao reator de pirólise. O coque é removido e descartado ou potencialmente utilizado como combustível.

14. Este processo remove todos os contaminantes?

O pré-tratamento remove sólidos e água. A pirólise decompõe diversas moléculas orgânicas e aditivos. O tratamento com hidrogênio é especificamente projetado para remover heteroátomos como Enxofre (S), Nitrogênio (N), Cloro (Cl), Oxigênio (O) e metais, além de saturar compostos instáveis. Um tratamento com hidrogênio bem projetado e operado é essencial para remover contaminantes e atender às especificações do combustível.