Reaproveitamento do óleo solúvel semi sintético

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DANÚBIA ALBINO PATRÍCIA BANHETI DIOGO RENATA DUARTE DE FARIAS

REAPROVEITAMENTO DO ÓLEO SOLÚVEL SEMI-SINTÉTICO

Trabalho apresentado ao Conselho Regional de Química – IV Região como parte dos requisitos exigidos para concorrer ao Prêmio CRQ-IV de 2011.

Orientador: Engenheiro Químico- Felipe Ezequiel Pereira dos Santos

São Paulo, 01 de fevereiro de 2011

Reaproveitamento do óleo solúvel semi- sintético

Resumo
Nas últimas décadas, devido a grande competitividade, a globalização da economia e a internacionalização dos padrões normativos de qualidade ambiental, as indústrias, visando garantir sua sobrevivência, vêm se preocupando com três aspectos importantes: o tecnológico, o econômico e o ecológico. Segundo Morello(1998), “as empresas podem tirar vantagens competitivas das questões referentes à qualidade ambiental através de uma constante investigação acerca do controle e redução dos resíduos gerados em seus processos produtivos”. A partir do momento em que a empresa passa a observar como está sendo realizado seu processo produtivo e identifica o que pode ser corrigido ou melhorado, com a finalidade de diminuir ou evitar desperdícios, aproveitando melhor a matéria-prima e os insumos de produção, estimulando o desenvolvimento e garantindo a qualidade do produto, estará praticando a estratégia da Produção Mais Limpa. Backer (2000) reforça esta forma de atuação ao afirmar que “as indústrias devem buscar constantemente garantir a qualidade de seus produtos, processos e do meio ambiente investindo em processos ambientalmente corretos e no tratamento, reciclagem e reutilização de seus resíduos”. No entanto, as empresas caminham para o desenvolvimento sustentável não apenas pelo seu benefício ambiental, mas, principalmente, pela sua razão econômica. É do interesse do empresário utilizar as tecnologias mais eficientes, economize mais matéria-prima, recicle os resíduos da empresa, que evite conflitos com a comunidade, que previna reclamações do cliente e que o livre das punições da lei. No caso da indústria metalmecânica, onde há a utilização de fluídos de corte na fabricação seus produtos, vários problemas têm sido gerados: agressão ao

meio ambiente, alto custo com tratamento e dificuldade em armazenar os resíduos. Assim, os órgãos ambientais e as autoridades públicas acabam pressionando as indústrias a cumprirem a legislação e a promoverem a conscientização em relação à reutilização dos resíduos gerados, evitando o descarte e conseqüentemente, o depósito desses produtos em aterros. A valorização pela qualidade de vida dos indivíduos, inclusive no âmbito profissional, caracteriza-se mais um ponto relevante para a diminuição dos danos ambientais decorrentes da produção industrial. Atualmente, as empresas estão engajadas na resolução destas questões dos fluidos de corte, aplicando técnicas de reutilização do produto para diminuir os
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impactos. Visando uma nova postura ética e comportamental em relação ao meio ambiente, por este e outros motivos procuramos métodos de pesquisa e de trabalho para uma solução viável e eficiente de melhoria para as indústrias.

Palavras-chaves: Produção mais limpa, fluídos de corte, reutilização, resíduos, impactos ambientais, quebra de emulsão, Re-refino de óleo,

gerenciamento de projeto, espectroscopia de infravermelho.

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Abstract
In recent decades, due to the highly competitive, economic globalization and internationalization of the normative standards of environmental quality, the industries in order to ensure their survival, are concerned about three major aspects: the technological, economic and ecological. According to Morello (1998), "companies can take advantage of the competitive issues relating to environmental quality through constant research on the control and reduction of waste generated in their production processes." From the moment the company starts to notice how it is being carried out its production process and identifies what can be corrected or improved, in order to reduce or avoid waste, making better use of raw materials and production inputs, stimulating development and ensuring product quality, will be practicing the strategy of Cleaner Production. Backer (2000) reinforces this way of action by stating that "the industries must constantly seek to ensure the quality of its products, processes and environment by investing in environmentally friendly processes and treatment, recycling and reuse of waste materials." However, companies are moving towards the sustainable development not only for its environmental benefits, but mainly for its economic rationale. In the interests of business uses the most efficient technologies that save more raw material, which recycle the waste company, to avoid conflicts with the community, which prevents the customer complaints and that free of punishment of the law. In the case of metal-mechanical industry, where there is the use of cutting fluids in manufacturing their products, several problems have been generated: damage to the environment, high cost of treatment and difficulty in storing the waste. Thus, environmental agencies and public authorities end up pushing the industries to comply with legislation and promote awareness regarding the reuse of waste generated, and therefore avoiding the drop, the filing of these products in landfills.The appreciation for the quality of life of individuals, including in the professional, most characterized one point relevant to the reduction of environmental damage from industrial production. Today, companies are engaged in addressing these issues of cutting fluids, applying techniques to reuse the product to reduce the impacts.Seeking a new ethical attitude and behavior in relation to the environment,
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for this and other reasons we seek methods of research and work for a viable and efficient improvement for industries. Keywords: Cleaner production, cutting fluids, reuse, waste, environmental impacts, emulsion breaking, re-refining oil, project management, infrared spectroscopy

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Sumário
1. CAPÍTULO I ...................................................................................................................................... 1 1.1. 1.2. 1.3. 2. OBJETIVO ......................................................................................................................................... 1 JUSTIFICATIVA .................................................................................................................................... 1 INTRODUÇÃO..................................................................................................................................... 4

RECICLAGEM DE ÓLEO NO PAÍS ............................................................................................................................4

CONCEITOS TÉCNICOS- CIENTÍFICOS ................................................................................................ 5 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. ÓLEO LUBRIFICANTE ........................................................................................................................... 5 ADITIVOS .......................................................................................................................................... 6 EMULSÃO ......................................................................................................................................... 7 CLASSIFICAÇÃO DAS EMULSÕES ............................................................................................................. 8 PREPARO DA EMULSÃO ....................................................................................................................... 9 O PROCESSO DE RE-REFINO DO ÓLEO NORMALMENTE UTILIZADO ............................................................... 9

Desidratação ..............................................................................................................................................................9 Destilação Flash ....................................................................................................................................................... 10 Desasfaltamento ...................................................................................................................................................... 10 Tratamento Químico - Borra Ácida ........................................................................................................................... 10 Clarificação e Neutralização ..................................................................................................................................... 11 Filtração ................................................................................................................................................................... 11

3. 4.

CAPITULO II ....................................................................................................................................12 FLUÍDO DE CORTE (ÓLEO SOLÚVEL SEMI-SINTÉTICO) .....................................................................12 4.1. FUNÇÕES DOS FLUIDOS DE CORTE ....................................................................................................... 12 Refrigeração:............................................................................................................................................................ 13
Lubrificação: ............................................................................................................................................................. 13

4.2. 4.3. 5. 6. 7.

CLASSIFICAÇÃO DOS FLUIDOS DE CORTE: ............................................................................................... 14 BASE DOS FLUIDOS DE CORTE .............................................................................................................. 16

ADITIVOS USADOS NOS FLUÍDOS DE CORTE ...................................................................................17 CAPITULO III ...................................................................................................................................17 GERENCIAMENTO DE PROJETO ......................................................................................................17 7.1. 7.2. 7.3. 5W E 2H ....................................................................................................................................... 18 PDCA ............................................................................................................................................ 18 PERT-CPM .................................................................................................................................... 19

8. 9.

CAPITULO IV ...................................................................................................................................22 PROCESSO DE REAPROVEITAMENTO DO ÓLEO ..............................................................................22 9.1. SEGURANÇA .................................................................................................................................... 22 FISPQ ...................................................................................................................................................................... 22
EPI e EPC ................................................................................................................................................................ 22

9.2.

MÉTODOS DOS PROCESSOS ........................................................................................................ 22

PREPARO DAS SOLUÇÕES ................................................................................................................................... 23 Solução de Carbonato de Sódio 10% ....................................................................................................................... 23

SOLUÇÃO DE SULFATO DE ALUMÍNIO 20%........................................................................................................... 23
PROCEDIMENTO DA QUEBRA .............................................................................................................................. 24 PROCEDIMENTO DE FILTRAÇÃO.......................................................................................................................... 25

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PROCEDIMENTO DE ADITIVAÇÃO ........................................................................................................................ 26 PROCEDIMENTO DE REUTILIZAÇÃO DO RESÍDUO ............................................................................................ 26

10. 11.

CAPÍTULO V ....................................................................................................................................28 ANÁLISE .........................................................................................................................................28 ESPECTROSCOPIA DE INFRAVERMELHO.................................................................................................. 28 Usos e Aplicações: ................................................................................................................................................... 29
Espectroscopia de Ultravioleta-Visível ...................................................................................................................... 29 Espectrometria de Massas (EM)............................................................................................................................... 30

11.1.

11.2.

REFRATOMETRIA .............................................................................................................................. 32 Equipamentos .......................................................................................................................................................... 34
Procedimento ........................................................................................................................................................... 34 Resultado: ................................................................................................................................................................ 34

11.3. 11.4. 12. 13.

BALANÇO DE MASSA ......................................................................................................................... 34 Resultado ................................................................................................................................................................. 35 DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE........................................................................................................ 35

CAPÍTULO VI ...................................................................................................................................37 RESULTADOS ..................................................................................................................................37 CUSTO ATUAL DO TRATAMENTO .......................................................................................................... 37 CUSTO DO NOVO TRATAMENTO........................................................................................................... 38 CUSTO DO PROJETO .......................................................................................................................... 38

13.1. 13.2. 13.3. 14. 15.

CAPÍTULO VII ..................................................................................................................................39 DISCUSSÃO.....................................................................................................................................39 PRODUÇÃO MAIS LIMPA..................................................................................................................... 39 IMPACTOS AMBIENTAIS CAUSADOS PELO DESCARTE INADEQUADO DOS ÓLEOS LUBRIFICANTES .......................... 40 CADRI (CERTIFICADO DE MOVIMENTAÇÃO DE RESÍDUOS DE INTERESSE AMBIENTAL) ..................................... 43

15.1. 15.2. 15.3. 16. 17.

Identificação de impactos e Aspectos Ambientais .................................................................................................... 43

CONCLUSÃO ...................................................................................................................................45 REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA ..........................................................................................................46 FONTE DAS IMAGENS: . ..................................................................................................................... 47

17.1. 18. 19.

ANEXO I - PDCA ................................................................................................................................ I ANEXO III - FLUXOGRAMAS DE PROCESSO ...................................................................................... II

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1. 1.1. Objetivo

Capítulo I

O objetivo deste projeto é aplicar uma estratégia contínua de prevenção à poluição, integrando o processo de ensino e reduzindo os impactos gerados pelo uso do óleo solúvel semi-sintético empregado na usinagem. Desta maneira, criou-se um sistema de redução e substituição de matéria- prima para reutilização do óleo, atendendo à legislação vigente, praticando a Produção Mais Limpa, bem como agregando valor ao processo de ensino e aprendizagem.

1.2.

Justificativa

Para melhorar o desempenho das operações de usinagem, tanto do ponto de vista tecnológico quanto do econômico, utiliza-se fluido de corte nos diversos processos de usinagem. As crescentes pressões dos órgãos ambientais e o surgimento de leis cada vez mais severas estimulam o desenvolvimento de todo e qualquer trabalho no sentido de diminuir o impacto da produção industrial sobre o meio ambiente, contribuindo para se atingir a produção limpa. Entende-se como recurso natural qualquer insumo de que os organismos, populações e ecossistemas necessitem para a sua existência e perenidade. A partir da utilização destes recursos pelo homem, surge a poluição decorrente de processos produtivos, gerando impactos negativos ao meio em que vive, poluindo água, ar e solo. A capacidade de regeneração da natureza é muito grande. Por isso, acredita-se que ainda seja possível recuperar o que foi destruído e, mais importante ainda, evitar que haja novos impactos, aplicando novas técnicas de gerenciamento e controle para a reutilização reaproveitamento de materiais descartáveis. Tendo em vista a crescente preocupação com a preservação do meio ambiente, foram decretadas normas e leis, segundo o norteamento da Constituição Brasileira. O artigo 225 da
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Constituição de 1988 (ANEXO A) explicita que “todos tem direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado e que é responsabilidade do poder público defendê-lo e preservá-los para os presentes e futuras gerações. Controlando a produção e promovendo a educação ambiental em todos os níveis de ensino”. Segundo o Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA (ANEXO B) na resolução nº 9, de 31 de agosto de 1993, o uso prolongado de um óleo lubrificante resulta na geração de ácidos orgânicos, compostos aromáticos polinucleares potencialmente carcinogênicos resinas lacas; e o descarte para o solo ou cursos de água de óleo lubrificante puro, assim como emulsionável usado geram grandes danos ao meio ambiente. Por outro lado a Lei Nº 9.605, de 12 de Fevereiro de 1998 artigo 54 (ANEXO C), a mais recente decretada, estabelece que causar poluição de qualquer natureza que resultem em danos à saúde humana é crime cabível de reclusão de 4 anos, além da multa. No caso da poluição ocorrer por lançamento de resíduos sólidos, óleos ou substâncias oleosas, a pena de reclusão poderá ser de um a cinco anos. Paralelamente a legislação, a ISO 14.000 é uma série de normas, desenvolvidas pela International Organization for Standardization (ISO – Organização Internacional de Normalização), que fornece à administração dos negócios uma estrutura para gerenciar os impactos ambientais. Especificamente, a ISO 14.040 é a norma da série que visa estimular o enfoque das questões ambientais de forma sistemática pelos realizadores da política pública, considerando os impactos ambientais. Segundo Hemenway e Glidersleeve (1995), as empresas que implementaram a norma reduziram os resíduos consideravelmente. Como solução para essas questões, as empresas têm implementado a Produção Mais Limpa, um conjunto de estratégias de gestão empresarial para o desenvolvimento sustentável. O conceito de Produção Mais Limpa (P+L), introduzido pelo Programa Ambiental das Nações Unidas (UNEP) em 1989, que diz respeito à aplicação contínua de estratégias ambientais, tecnológicas e econômicas preventivas aos processos produtivos, produtos e serviços, como forma de incrementar a eficiência no uso de matérias primas, água e energia, através da não geração, minimização ou reciclagem de resíduos. primas e energia, eliminando matérias primas tóxicas e reduzindo a quantidade e a toxicidade das emissões e resíduos; - Produtos:
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reduzindo os impactos negativos ao longo do ciclo de vida do produto, desde a extração de matérias primas até à sua disposição; - Serviços: incorporando preocupações ambientais na concepção e prestação de serviços. É importante ressaltar que segundo os especialistas, após o investimento inicial, a adoção da Produção Mais Limpa traz vantagens econômicas a médio e longo prazo. Por um lado, ocorre a otimização do uso de insumos, processos produtivos e das práticas operacionais. Por outro lado, os custos de produção reduzem-se, aumentando a competitividade no mercado. Diante de todas essas considerações, tratando-se de uma Escola de Formação Profissional, acreditou-se ser propícia a aplicação dos conhecimentos adquiridos ao longo do curso técnico,para a criação, de forma prática, de uma solução para o problema do descarte do óleo refrigerante, situação vivenciada por várias empresas. Como solução do processo foi desenvolvida, em outubro 2003, um equipamento que possibilita a filtragem do óleo refrigerante utilizado no setor de tornearia, permitindo sua reutilização no próprio local. Acredita-se, também, que a utilização deste sistema fomentará a conscientização dos alunos em relação à preservação do meio ambiente, permitindo a redução de custo com tratamento e novas compras, promovendo aos alunos o conhecimento de técnicas de gerenciamento de resíduos. Cabe ressaltar que a ação já existente na Escola referente à implantação do uso das toalhas industriais nas oficinas mecânicas ao invés das estopas no processo de limpeza das máquinas, também contribui para a sustentabilidade ambiental, pois o resíduo resultante é tratado pela empresa externa de forma correta, conforme licença e autorização da CETESB.

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1.3.

Introdução RECICLAGEM DE ÓLEO NO PAÍS

A preocupação com a reciclagem de óleos lubrificantes usados tem aumentado significativamente ao longo do tempo, guardando uma relação direta com a maior consciência ecológica e as legislações ambientais cada vez mais restringentes em todo o mundo. A indústria brasileira de re-refino de óleos minerais teve seu início por volta de 1948, quando se instalaram as primeiras re-refinadoras, duas no Rio Grande do Sul e uma em São Paulo. Até na década de 70 instalaram-se outras indústrias sem grandes perspectivas, dado o baixo custo dos derivados de petróleo. A partir do primeiro choque do petróleo, o setor organizou-se no Sindirrefino. Vem a ser o tratamento adequado do óleo, mediante processos específicos, permitindo assim a reutilização do mesmo. O conjunto de processos que são utilizados na reciclagem do óleo pode ser de natureza física, quando se quer separálos em diversos produtos e/ou, de natureza química, quando se quer obter produtos e a purificação dos mesmos. Os óleos automotivos compreendem os óleos de cárter, óleos de transmissão, fluídos para transmissão automática, óleos hidráulicos. Os contaminantes nos óleos automotivos podem ser classificados em: produtos voláteis, materiais solúveis e materiais insolúveis. Os componentes voláteis são água e combustível. Os materiais solúveis incluem os aditivos previamente incorporados. Os materiais insolúveis incluem fuligem, partículas metálicas, óxidos metálicos e poeira. A complexidade do tratamento dos óleos automotivos se dá devido aos aditivos e a grande quantidade de impurezas acumuladas devido aos intervalos de troca de óleo cada vez mais longos. A inclusão dos óleos industriais deve-se ao fato de que alguns desses óleos são de origem parafínica, assim, após suas características não mais permitirem sua continuidade em serviço, podem ser misturados aos óleos automotivos usados.

Resíduos que não devem ser confundidos com óleos lubrificantes usados ou contaminados:
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- óleos vegetais; - borra oleosa/resíduo oleoso de fundo de tanques de navio; - emulsões oleosas*; - resíduos oleosos de tintas; - areias e solos contaminados com óleo de qualquer natureza;

* No caso das emulsões oleosas, tais resíduos são passíveis de tratamento específico pela quebra da emulsão, e o óleo lubrificante resultante da separação deve ser encaminhado para re-refino.

2. 2.1.

CONCEITOS TÉCNICOS- CIENTÍFICOS

Óleo Lubrificante

Os óleos lubrificantes são usados para reduzir atritos, aumentando a vida útil dos equipamentos. A base dos óleos lubrificantes são os óleos básicos (hidrocarbonetos saturados e aromáticos), subprodutos do refino do petróleo, esses óleos são posteriormente aditivados de forma a conferir as propriedades necessárias para seu uso como lubrificantes. Durante o seu uso na lubrificação de equipamentos, a degradação termoxidativa do óleo e o acúmulo de contaminantes torna necessária a sua troca. Após seu uso resultam, basicamente, três tipos de resíduos: - emulsões de óleos lubrificantes; - óleos lubrificantes minerais usados; - resíduos oleosos.

No Brasil, o setor de lubrificantes é regulamentado pela Agência Nacional de Petróleo (ANP), que é a responsável pela legislação do setor petrolífero, determinando as ações nesta área. A atividade de recolhimento, coleta e destinação final do óleo lubrificante usado ou contaminado está regulamentada pela portaria ANP Nº 125, de 30 de julho de 1999.
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O CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente) também regulamenta essa atividade através da Resolução CONAMA nº 362, de 23 de junho de 2005. Segundo resolução CONAMA (2005) “Art. 1º Todo óleo lubrificante usado ou contaminado deverá ser recolhido, coletado e ter destinação final, de modo que não afete negativamente o meio ambiente e propicie a máxima recuperação dos constituintes nele contidos.” A Resolução do CONAMA considera ainda o rerrefino como sendo o método ambientalmente mais seguro para a reciclagem do óleo lubrificante usado ou contaminado, e, portanto, a melhor alternativa para de gestão ambiental deste tipo de resíduo. O óleo lubrificante representa cerca de 2% dos derivados de petróleo, e é um dos poucos que não são consumidos totalmente durante o seu uso. O uso automotivo representa cerca de 70% do consumo nacional, principalmente em motores a diesel. Também são utilizados na indústria em sistemas hidráulicos, motores estacionários, turbinas e ferramentas de corte. De uma maneira geral, os lubrificantes podem ser divididos em três categorias: minerais sintéticos e semi-sintéticos. Os lubrificantes mais usados são os de origem mineral, obtidos através do refinamento do petróleo. Os óleos minerais são os mais importantes e utilizados na lubrificação devido ao seu custo e desempenho. Um fator de grande importância nas pesquisas sobre óleos lubrificantes é a viscosidade. Ela é uma das principais características a ser observada e deve ser mantida dentro de limites pré-estabelecidos. A viscosidade do fluído indica o grau de atrito, isto é, a resistência que o líquido oferece ao fluir. De modo geral, quanto maior o peso molecular, maior a viscosidade.

2.2.

Aditivos

Aditivos são compostos químicos que adicionados aos óleos básicos reforçam algumas de suas qualidades ou lhes cedem novas ou eliminam propriedades indesejáveis. Existem inúmeros tipos de aditivos utilizados em diversas formulações lubrificantes para diferentes finalidades. Podemos classificar os aditivos em dois grupos: Aqueles que modificam certas características físicas, tais como ponto de fluidez, espuma e índice de viscosidade;
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Aqueles cujo efeito final é de natureza química, tais como inibidores de oxidação, detergentes, agentes EP e outros. Os aditivos mais comumente encontrados nos óleos lubrificantes são: Emulsificantes: são produtos químicos utilizados na fabricação de fluidos de corte que conferem ao óleo mineral a propriedade de formar emulsões estáveis do tipo água em óleo (A/O) ou óleo em água (O/A), nas quais o óleo mantém suas propriedades. Anticorrosivos: são substâncias químicas adicionadas aos lubrificantes para evitar o ataque dos contaminantes corrosivos às superfícies metálicas. Os agentes corrosivos podem ser produtos resultantes da própria oxidação do óleo, como também agentes externos contidos no ar atmosférico ou, no caso dos motores de combustão interna, ácidos formados na combustão. Biocidas: reduzem o crescimento de microorganismos (bactérias, fungos e leveduras) em emulsões lubrificantes, evitando: a rápida degradação do fluido, a quebra da emulsão, a formação de subprodutos, a ocorrência de efeitos maléficos pelo contato do homem com as emulsões contaminadas (dermatite, pneumonia) Antiespumante: são agentes químicos que previnem e reduzem a formação de espuma estável pela aglutinação das minúsculas bolhas de ar que se encontram na superfície do óleo, com a conseqüente formação de bolhas maiores, que em contato com o ar ambiente se desfazem com maior facilidade.

2.3.

Emulsão

Emulsão é a mistura de dois líquidos imiscíveis onde as gotículas de um encontram-se dispersas entre o outro se mantendo estáveis graças à ação de um agente emulsificante. Os agentes emulsificantes são substâncias anfifílicas que apresentam afinidade tanto pelo óleo quanto pela água. A fase que se encontra dividida é denominada de
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fase interna, descontínua ou dispersa, e o líquido que rodeias as gotículas da fase dispersa é denominado de fase externa, contínua ou dispersante.

Figura1. Esquema simplificado de uma emulsão

2.4.

Classificação das emulsões

As emulsões podem ser classificadas de acordo com a natureza da sua parte dispersa. Se o óleo é a fase dispersa, a emulsão é dita óleo em água (O/A) ou direta; se a água é a fase dispersa, a emulsão é dita água em óleo (A/O) ou inversa. As fases desses dois tipos de emulsões encontram-se representadas nas figuras abaixo:

Figura 2.Tipo de emulsões: (A) Emulsão O/A e (B) Emulsão A/O

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2.5.

Preparo da Emulsão

As emulsões apresentam-se leitosas ou transparentes. A diferença é devido ao tamanho das gotículas, a saber: Emulsão leitosa – 2 a 4 μm (emulsão convencional) Emulsão translúcida – 0,5 a 1,5 μm (emulsão semi-sintética) As gotículas maiores refletem a luz e aparecem brancas, já os menores deixam passar luz e aparecem transparentes. Quanto mais emulsificante tiver na mistura, menor será a gotícula, pois o óleo deve aumentar sua superfície para acomodar todas as regiões hidrófilas. Devemos salientar que um óleo solúvel convencional possui óleo mineral na sua formulação que varia entre 50% e 85%, já um fluido semi-sintético possui menos que 50% de óleo mineral.

2.6.

O Processo de Re-refino do Óleo Normalmente Utilizado

Um processo de re-refino deve ter imprescindívelmente, baixo custo, flexibilidade para se adaptar às variações de características das cargas e não causar problemas ambientais.

O processo clássico de re-refino consiste na desidratação e na remoção de leves por destilação atmosférica, tratamento do óleo desidratado com ácido sulfúrico e neutralização com absorventes.

O processo de re-refino compreende as seguintes etapas: Desidratação

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Após ser descarregado numa caixa receptadora, o óleo usado passa por um peneiramento e por uma filtração para a retenção de partículas grosseiras. A desidratação é iniciada com um pré-aquecimento do óleo até 80ºC antes de ser enviado aos desidratadores. Numa operação em batelada, o óleo é desidratado a 180ºC em desidratadores com trocador externo em circulação forçada. A água e os solventes evaporados são condensados e separados em um separador de fases. Os solventes são aproveitados como combustível para os fornos e a água é enviada para tratamento (ETE).

Destilação Flash Uma vez desidratado, o óleo é bombeado para um forno onde é aquecido até uma temperatura de 280ºC. A partir daí, o óleo entra no sistema de vasos de flasheamento sob alto vácuo (28 mBAR). Aqui são separadas as frações leves do óleo usado: óleo neutro leve, óleo spindle e óleo diesel. O óleo neutro leve entra na formulação de óleo com média viscosidade. O óleo spindle é usado em formulações diversas. O óleo diesel é empregado como combustível. Estas frações precisam de um acabamento antes do seu uso.

Desasfaltamento O óleo destilado é bombeado para outro forno, onde é aquecido a uma temperatura de 380ºC, e enviado para os evaporadores de película. Nesta etapa, é separada a fração asfáltica do óleo sob alto vácuo (1 mBAR). A fração asfáltica é composta pela maior parte degradada do óleo lubrificante usado. Na sua composição encontramos principalmente polímeros, metais, resinas, aditivos e compostos de carbono. Esta fração é empregada na fabricação de mantas e produtos asfálticos em geral.

Tratamento Químico - Borra Ácida O óleo proveniente do desasfaltamento ainda possui alguma quantidade de componentes oxidados. Para extraí-los, aplica-se pequena quantidade de ácido sulfúrico, que promove a aglomeração dos contaminantes que decantam, gerando a borra ácida, um resíduo poluente se lançado ao ambiente.
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A borra ácida é lavada com água, neutralizada e desidratada, transformando-se em combustível pesado de alto poder calorífico. A água ácida gerada na lavagem desta borra é neutralizada com lama cal e cal virgem, transformando-se em gesso para corretivo de solo. Já a água neutralizada é enviada para tratamento (ETE). Em relação aos resíduos produzidos no processo de re-refino, o ácido sulfúrico da borra ácida é recuperado, formando sulfato de magnésio, e a borra lavada entra na composição com asfalto para oxidação e produção de asfalto oxidado para impermeabilização e outros subprodutos. A torta do filtro é incorporada de 5 a 10% na composição do barro para a fabricação de tijolos.

Clarificação e Neutralização Após a sulfonação, o óleo é bombeado para os reatores de clarificação, onde é adicionada argila descorante (absorvente natural). A mistura óleo/argila é aquecida para promover a absorção de compostos indesejáveis. No final, é adicionada a cal para corrigir a acidez do óleo.

Filtração A mistura óleo/argila/cal passa por filtros prensa para separar a fração sólida. A argila com cal impregnada com óleo é empregada em indústrias cerâmicas e cimenteiras. O óleo ainda passa por filtros de malha mais fina para eliminar os particulados remanescentes. No final, é obtido o óleo básico mineral re-refinado com as mesmas características de óleo básico virgem. Após estas etapas, o óleo é armazenado em tanques. Para atender às especificações de viscosidade, cor, ponto de fulgor, etc., cada lote é analisado e corrigido pelo laboratório.

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3.

Capitulo II

4.

FLUÍDO DE CORTE (ÓLEO SOLÚVEL SEMI-SINTÉTICO)

Fluidos de corte são lubrificantes utilizados nas indústrias metal – mecânicas. Possuem composições complexas contendo agentes químicos que variam de acordo com o tipo de operação a ser executada e os metais a serem trabalhados. Óleo solúvel semi-sintético de última geração indicado para operações de usinagem para todo tipo de metal. Promove elevado resfriamento, aumenta a vida útil do ferramental e melhora o acabamento das peças usinadas. Não surpreende ser atualmente o óleo solúvel mais utilizado no Mercado Americano com mais de 75 milhões de litros de emulsão em uso: • Baixo custo de reposição com tecnologia de última geração que prolonga a vida útil do fluido; • Elimina o uso de aditivos de correção; • Reduz o volume de fluido destinado ao tratamento de efluentes e os custos com sua disposição; • Reduz o tempo de parada das máquinas devido as freqüentes substituições e acréscimos de aditivos; • Estende a vida do ferramental devido a sua superior lubricidade; • Promove película lubrificante residual que lubrifica os dispositivos das máquinas, característica esta não comum aos óleos solúveis sintéticos;

4.1.

Funções dos Fluidos de Corte

Nas operações de trabalhos em metais há duas variáveis que se relacionam aos fluidos de corte: a uniformidade do corte e o prolongamento da vida útil da ferramenta, além do objetivo básico que é a rapidez da operação. O trabalho em metal se baseia em uma operação de cisalhamento do metal pela pressão exercida, com a ferramenta de corte, sobre uma camada superficial da peça. Essa operação desenvolve, na região do corte, grandes quantidades de calor em virtude das elevadas pressões necessárias ao cisalhamento.
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O aquecimento excessivo deforma a peça e produz imperfeições no trabalho, em conseqüência do arrancamento de partículas de partículas metálicas das camadas abaixo do corte. Resumindo pode-se dizer que as funções dos fluidos de corte são: Refrigeração: O Fluido de corte deve evitar a geração de calor durante a operação (o qual varia consideravelmente ao longo da peça), com o intuito de prolongar a vida útil das ferramentas e garantir a precisão dimensional das peças através da redução de distorções térmicas. A figura 1 mostra um torno mecânico operando com a utilização de um fluido de corte, que é adicionado com o objetivo de refrigerar o sistema.

Figura 3. Torno mecânico operando com o fluido de corte refrigerando a região do corte (VULCANO, 2008).

Lubrificação: O fluido de corte penetra entre a superfície da ferramenta e o cavaco por capilaridade, reduzindo assim o atrito, aumentando o ângulo de cisalhamento e resultando em cavaco de menor espessura. Com a lubrificação, também é reduzido o consumo de energia e a geração de calor. Além da refrigeração e lubrificação os fluidos de corte têm como função: Melhorar o acabamento da superfície usinada; reduzir o desgaste da ferramenta; remover os cavacos pela ação de lavagem; proteger a peça, a máquina e a ferramenta contra a corrosão; lubrificar guias e corrediças.
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4.2.

Classificação dos fluidos de corte:

Atualmente, os fluidos de corte são formulados a partir de dois fluidos básicos diferentes, a água e o óleo, podendo ser divididos em dois tipos, os aquosos e os oleosos. Tipos Aquosos: são fluidos de corte formulados a partir da água. Estes fluidos conservam as características da água de ser um líquido refrigerante. Emulsões: são fluidos formados tendo como compostos básicos a água e o óleo, sendo chamados de ÓLEOS SOLÚVEIS. Óleos Solúveis: esse tipo de fluido, ao contrário do que parece, não é solúvel em água e sim forma emulsão na mesma, isto é, possui uma fase oleosa dispersa na fase aquosa. Nos óleos solúveis, o teor de óleos minerais em sua formulação varia de 50 a 85% normalmente misturado à água em uma proporção de 5 a 60 partes de água para uma de óleo. Podem conter aditivos, os quais conferem características anticorrosivas e de extrema pressão. Geralmente, essas emulsões são de cores brancas e opacas; somente em algumas aplicações é que são utilizadas emulsões transparentes. As emulsões leitosas (maior teor de óleo) são utilizadas com frequência em operações de corte, onde a necessidade de lubrificação é predominante. Já as translúcidas são normalmente recomendadas para operações nas quais predomina a necessidade de refrigeração. Estas, porém, são de custos mais elevados. Sendo os óleos solúveis uma emulsão de óleo em água, cada partícula de óleo mineral é rodeada por uma película, do tipo molecular, do agente emulsificante, que impede a aglomeração das partículas do óleo mineral. A destruição dessa película resulta na quebra de emulsão. A emulsão dos óleos solúveis deverá ser sempre do tipo óleo em água e nunca do tipo água em óleo; assim, deve-se sempre colocar o óleo na água (fase contínua) e nunca o inverso.

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As emulsões deveram conter maior ou menor quantidade de água, conforme maior ou menor necessidade de refrigeração. Para os trabalhos de torneamento, devem ser usadas emulsões com uma parte de óleo para dez a trinta partes de água; para os trabalhos de retífica, as emulsões poderão conter até cinqüenta ou sessenta partes de água para uma de óleo, como mostra a tabela 1:

Tabela 1. Proporção usual de água/óleo (Petrobrás, 1999).

Óleos de corte puros: São fluidos de corte que não apresentam misturas com água. Podem ser chamados também de óleos integrais. Os óleos de corte puros podem ser subdivididos, de acordo com sua formulação, em inativos e ativos, conforme sua aplicação. Dentre os óleos inativos tem-se: Óleos Minerais: são fluidos que, embora protejam as peças usinadas contra a corrosão e ferrugens não possuem boas características de fluidos
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refrigerantes e, devido a isso, são utilizados apenas em operações leves de usinagem. Óleos Graxos: podem ser óleo de origem vegetal ou animal. Possuem boas características refrigerantes e lubrificantes. Entretanto, o uso prolongado e a sua exposição ao ar favorecem o desenvolvimento de bactérias e fungos. Óleos Compostos: consistem em uma mistura de óleos minerais e óleos graxos, na qual a concentração de graxos varia de 5 a 25%. Este tipo de fluido é muito utilizado na usinagem de ligas de cobre. Já na classe dos óleos ativos, que são óleos minerais que se incorporam os aditivos de extrema pressão, tem-se: Óleos Minerais Sulfurados: os óleos sulfurados contêm enxofre dissolvido no óleo que forma um sulfeto ferroso durante o processo de usinagem, resultando na redução do atrito. Óleos Minerais Sulfoclorados: são resultantes da combinação de enxofre e de cloro adicionados aos óleos minerais e resultam em produtos com propriedades antissolda muito boas e em uma faixa de temperatura muito vasta. Fluidos Semi-Sintéticos: são fluidos de corte que contém uma pequena quantidade de óleo mineral. São usados misturados em água, na qual formam emulsões muito finas, parecidas com as soluções. Fluidos Sintéticos: são fluidos que não contém óleos minerais. São fluidos misturados em água, na qual geralmente formam soluções. 4.3. Base dos fluidos de corte

Os óleos minerais são obtidos a partir da destilação do petróleo. Sua propriedades dependem da natureza do óleo cru, cuja composição, muito variada, é formada por grande número de hidrocarbonetos, pertencentes a duas classes: Base parafínica: derivam do refinamento do petróleo cru de alto teor de parafinas (ceras), que resultam em excelentes fluidos lubrificantes. Base naftênica: derivam do refinamento do petróleo cru de alto teor de naftênicos. Esses óleos são usados como básicos para fluidos de corte.

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5.

ADITIVOS USADOS NOS FLUÍDOS DE CORTE

Os aditivos adicionados aos fluidos são produtos químicos que aumentam a eficiência dos mesmos, reforçando-os e conferindo-lhes características necessárias às exigências das máquinas modernas. Emulsificantes: são produtos químicos utilizados na fabricação de fluidos de corte que conferem ao óleo mineral a propriedade de formar emulsões estáveis do tipo água em óleo (A/O) ou óleo em água (O/A), nas quais o óleo mantém suas propriedades. Anticorrosivos: são substâncias químicas adicionadas ao lubrificantes para evitar o ataque dos contaminantes corrosivos às superfícies metálicas. Biocidas: reduzem o crescimento de microorganismos (bactérias, fungos e leveduras) em emulsões lubrificantes, evitando: a rápida degradação do fluido, a quebra da emulsão, a formação de subprodutos, a ocorrência de efeitos maléficos pelo contato do homem com as emulsões contaminadas (dermatite, pneumonia). Antiespumante: são agentes químicos que previnem e reduzem a formação de espuma estável pela aglutinação das minúsculas bolhas de ar que se encontram na superfície do óleo, com a consequente formação de bolhas maiores, que em contato com o ar ambiente se desfazem com maior facilidade.

6.

Capitulo III

7.

GERENCIAMENTO DE PROJETO

Para a implantação do projeto é necessário determinar as ferramentas de gestão necessárias e cabíveis para conseguir concretizar a proposta iniciada. Uma ferramenta de grande importância para determinar o foco é 5W e 2H que propõem os questionamentos básicos para o início do projeto, que são : What? (O que) Why? (Porque), Where? (Onde), Who? (Quem), When? (Quando) How? (como) Hom much? ( Quanto custa).
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Tendo estes conceitos básicos, o próximo passo é determinar a ordem de início e término do projeto colocando cada etapa em forma organizada de planejamento(P), realização(D), análise(C), e atuação(A), assim desenvolveu o um fluxograma de baseado no sistema PDCA em Anexo I. Após apurar sua sequência (PDCA) para a realização, passa para um controle de tempo para melhor visualização do início e término de cada tarefa utilizando o diagrama de Gantt. Em Anexo II Colocando as etapas do diagrama de Gantt em gráfico de PERT-CPM, onde uma tarefa pode atrasar a outra pode determinar o caminho crítico do projeto, em outras palavras, determinar o maior tempo que o projeto será realizado.

7.1.

5W e 2H What?: Reaproveitamento do óleo Solúvel semi-sintético Why?: Por ser um projeto que visa à melhoria de um processo que já diminui

os impactos ambientais, utilizando menor quantidade de fluído de corte na usinagem agregando um valor considerado no custo, pela várias aplicabilidades técnicas desenvolvidas pelo Curso Técnico de Processos Químicos Industriais e pela possibilidade da validação do projeto como melhoria nas empresas. Where?: Escola SENAI “Luiz Simon”. Who?: Renata Duarte de Farias, Patrícia Banheti e Danúbia Albino. When?: Segundo Semestre de 2010. How?: Utilizando uma metodologia de montagem, produção e análise préestabelecida. Hom much? : O custo do projeto é o gasto da equipe com matérias-primas e reagentes somados ao gasto da escola com reagentes, materiais, energia elétrica e água. 7.2. PDCA A etapa de planejamento começa com a concepção do projeto, escolhendo qual projeto escolher, mas é vital o conhecimento aprofundado com pesquisa técnica-científica, que proporcionará base para a realização.

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Para transformar idéias em realidade, deve-se realizar pesquisa de materiais existentes e necessários, somente assim formando uma pré-proposta para aprovação. Caso isto não ocorra, retornar a concepção do projeto. Aceito, o gerenciamento começa para uma visualização geral do projeto, solicitando os materiais necessários e construindo a metodologia de montagem, processo e análise. Começa a parte prática com a separação dos materiais necessários listados na metodologia de montagem da estrutura, realizando um teste operacional com água para evitar imprevistos futuros. Caso ocorra, verificar os reajustes necessários e retornar a metodologia de montagem. Não havendo problemas começar a produção. Em qualquer processo a produção não ocorrerá como desejada, mas os problemas devem ser identificados como estrutura ou de processo para saber onde atuar. Produzindo corretamente o óleo reaproveitado, começam as análises. Caso as análises determinem que o material obtido não se encaixe no desejado, deve-se voltar a identificar o problema com estrutura ou de processo. Caso as análises estejam corretas, mas a eficiência não esteja como desejado, deve-se verificar a possibilidade de melhoria em fator de tempo e material, se há a possibilidade, então retorna-se a identificar o problema com estrutura ou de processo, se não há esta possibilidade, então finaliza-se esta parte. Mesmo terminado a produção, começa-se a analisar a produção para encontrar uma padronização dos recursos viáveis. Todos os dados carecem de um registro em relatório, caso ocorra falta de algum dado, deve-se voltar à análise. Uma apresentação do trabalho para validação deve ser realizada, se nela faltar alguma competência, deve ser refeita.

7.3.

PERT-CPM

Algumas tarefas só poderão ocorrer se outras já estiverem finalizadas. Por isto, para alcançar o objetivo de finalizar em tempo hábil o projeto, é importan

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