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Produção de Óleos Básicos Lubrificantes e Parafinas PROF. BONAN, P.A Classificação do Lubrificantes Automotivos API SL SAE 20W/50 API – American Petroleum Institute (padrões de qualidade) S – indica que o óleo destina-se a motores a gasolina (álcool e gás). L – gradua o óleo conforme o nível de qualidade (poder de limpeza e lubrificação, resistência a oxidação, etc.) “Maior” a letra, melhor o óleo. SAE – Society of Automotive Engineers 20W – especifica a viscosidade máxima para uma dada temperatura do óleo (viscosidade a baixa temperatura) – W- winter - (4500 cP @ -10ºC) 50 – especifica a viscosidade do óleo a temperatura elevada – (16,3 a 21,9 cSt @ 100ºC) Óleos Lubrificantes Comerciais • Obtidos por mistura de óleos básicos de modo a se ter a viscosidade desejada, sendo aditivado para melhorar ou adicionar características de desempenho. •Exemplo de aditivos: anti-oxidantes, depressores de ponto de fluidez, melhoradores de IV, anti-corrosivos, extrema-pressão, anti-espumante. Óleos Básicos Lubrificantes - composição Iso-parafínicos Naftênicos Aromáticos Óleos Básicos Lubrificantes – estruturas típicas Ciclo-parafinas Alquil- benzenos Óleos Básicos Lubrificantes – distribuição de carbonos Carbonos totais : 18 Carbonos Parafínicos: 6 CP = 33,3 % Carbonos naftênicos: 6 CN= 33,3 % Carbonos Aromáticos: 6 CA= 33,3 % Obs : A distribuição de carbono é calculada por correlação entre o índice de refração, viscosidades a duas temperaturas, densidade e teor de enxofre do produto. Óleos Básicos Lubrificantes Principais requisitos Alto Ponto de Fulgor Viscosidade Índice de Viscosidade (IV) Ponto de Fluidez Resistência à oxidação Óleos Básicos Lubrificantes Demandas de Qualidade • Maior resistência a oxidação • Maior índice de viscosidade • Menor volatilidade • Melhor fluidez a baixa temperatura • Menor teor de enxofre Parafinas Principais requisitos Ponto de Fusão Teor de óleo Penetração Parafinas - Composição • Principal componente: alcanos lineares de (C18 a C60). • Contém isoalcanos e naftênicos • Contém pequena quantidade de óleo residual. Naftênicos x Parafinicos Densidade Índice de Viscosidade Poder de Solvência Poder desemulsificante Volatilidade Ponto de Fluidez Alta Baixa Baixo Alto Alto Baixo Bom Ruim Alta Baixa Baixo Alto Conjuntos de Lubrificantes Petróleo Utilidades Solventes Produtos Químicos Catalisadores GLP Nafta Querosene Diesel Óleo Combustível Asfaltos Extratos Aromáticos Parafinas Oleosas Parafinas Moles Parafinas Óleos Básicos Produtos Lubrificantes 1- Óleos Básicos Spindle, Neutro Leve, Turbina Leve, Neutro Médio, Neutro Pesado, Turbina Pesado, Bright Stock, Óleo Cilindro I, Óleo Cilidro II. 2- Óleos Especiais Spindle Isolante, OPA, Spindle Branco. 3- Parafinas Spindle (120/125), Neutro Leve (130/135), Neutro Médio (140/145), Neutro Pesado (150/155) 4- Extrato Aromático Neutro Pesado Requisitos da Matéria Prima (petróleo) • Rendimentos compatíveis dos cortes de vácuo e óleos desasfaltados • Composição dos cortes de vácuo que propicie rendimentos elevados na desaromatização e desparafinação • Baixo teor de compostos nitrogenados • Parâmetro para seleção : IV do gasóleo desparafinado > 50 • Rota pouco flexível em relação à matéria-prima Unidades de Destilação Atmosférica e a Vácuo para Lubrificantes Unidades de Destilação Propriedades Controladas nos Cortes de Vácuo • Viscosidade • Ponto de Fulgor • Cor • Faixa de destilação Unidade de Desasfaltação a Propano Unidade de Desasfaltação Objetivo • Extrair do resíduo de vácuo um óleo de elevada viscosidade, o qual não poderia ser obtido por destilação à vácuo. Unidades de Extração de Aromáticos Unidades de Desaromatização Objetivo • Reduzir o conteúdo de compostos aromáticos para aumentar o índice de viscosidade do produto e melhorar a estabilidade à oxidação. • Reduzir o conteúdo de compostos polares (aumento da estabilidade à oxidação) Furfural C C C C O C O H HH H Ponto de Ebulição (ºC – 760 mmHg) : 161,7 Densidade 20/20ºC : 1,5261 Azeótropo com Água @ 1 atm: 65% (p) de água Ponto de Ebulição : 97,85 ºC Unidades de Desaromatização Propriedades Controladas nos Produtos • Índice de Refração ou Ponto de Anilina • Teor de furfural • Viscosidade do extrato aromático Unidades de Desparafinação Unidades de Desparafinação Objetivo • Remover as parafinas lineares e pouco ramificadas, de modo a reduzir o ponto de fluidez (aumentar a fluidez) do óleo desparafinado. Metil-isobutil-cetona (MIBC) H3C C O CH3CH2 CH CH3 Ponto de Ebulição (ºC – 760 mmHg) : 116,5 Densidade 20/20ºC : 0,7983 Azeótropo com Água @ 1 atm: 64% (p) de água Ponto de Ebulição : 87,9 ºC Unidades de Desparafinação Propriedades Controladas nos Produtos • Ponto de Fluidez • Teor de Óleo na Parafina Oleosa Unidade de Desoleificação Unidades de Desoleificação Objetivo • Remover o óleo remanescente na parafina (oriundo do processo de desparafinação) e as parafinas pouco ramificadas de baixo ponto de fusão, de modo a se obter um produto de alto ponto de fusão. Unidade de Desoleificação Propriedades Controladas no Produto • Teor de Óleo • Penetração • Ponto de Fusão (pequeno ajuste) Unidades de Hidroacabamento de Óleo Unidades de Hidroacabamento Objetivo • Aumentar a estabilidade à oxidação do óleo básico. • Melhorar a cor do produto. • No sistema de secagem, reduzir o conteúdo de água, que causaria turbidez no produto. Unidades de Hidroacabamento Propriedades Controladas nos Produtos • Índice de Viscosidade • Aparência (teor de água) • Ponto de Fulgor Unidade de Hidrotratamento de Parafina Unidade de Hidrotratamento de Parafinas Propriedades Controladas nos Produtos • Cor Saybolt • Teor de Óleo (apenas verificação) FIM