Querosene de Aviação

5. ASPECTOS AMBIENTAIS E SEGURANÇA OPERACIONAL

5.1 Principais efluentes gerados

Durante a transformação do material bruto em produtos tais como gasolina, querosene, lubrificantes, nafta, diesel, etc. empregam-se para o refino, grande variedade de solventes com diferentes graus de solubilidade para extrair substâncias desejáveis. Essas atividades geram efluentes que apresentam grande diversidade de poluentes orgânicos e inorgânicos, incluindo compostos fenólicos, sulfetos, amônia, cianetos, hidrocarbonetos poli aromáticos e alifáticos que podem ser tóxicos para diversos organismos e potencialmente cancerígenos. Muitos dos compostos tóxicos presentes nos despejos das refinarias de petróleo, mesmo quando presentes em concentrações inferiores as letais podem provocar danos à biota seja de ambientes terrestres ou aquáticos. Durante o processo de refino do petróleo, são utilizadosem media 246 a 340 litros de água por barril de óleo cru, gerando uma quantidade de água residual em torno de 0,4 a 1,6 vezes o volume de óleo processado. Essas águas residuais são geralmente alcalinas e possuem concentrações elevadas de demandabioquímica de oxigênio (DBO) e de demanda química de oxigênio (DQO). Através do contato das correntes de água ou de vapor d’água com esses compostos, nas unidades de processamento do petróleo, são geradas as correntes de águas ácidas. Que por serem águas de processo, são de alto custo para uma refinaria, porque podem até prejudicar o desempenho do processo biológico de tratamento. As unidades de tratamento de águas ácidas têm suaimportância elevada devido ao impacto ambiental, pois além de remoção de contaminantes, a água tratada é reutilizada dentro darefinaria.

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5.2 Tratamento das águas residuais de refinarias de petróleo

As águas residuais das refinarias de petróleo são submetidas aos seguintes tipos detratamentos sucessivos: pré-tratamento nas próprias refinarias, tratamento físico, tratamentoquímico e tratamento biológico. A eficiência do sistema de tratamento das águas residuais é diretamente proporcional à taxade remoção de poluentes obtida. O processo de remoção dos poluentes é definido em função da sua concentração nas águas residuais e, como consequência, são estabelecidos três tipos de sistemas:

− Sistemas de águas oleosas− Sistemas de águas limpas− Sistemas de águas muito contaminadas ou águas de processo

5.2.1 Tratamento na origem

O tratamento na origem de fluxos muito contaminados podeprevenir a poluição de grandes volumes de águas residuais pouco contaminadas. Este tipo de tratamento é muitas vezes mais econômico que a descarga de todos os fluxos para a rede de efluentes da refinaria. O tratamento na fonte permite ainda a recuperação de sub-produtos que de outra forma não seriam economicamente recuperados quando os fluxos são misturados, sendo, ainda, útil como pré-tratamento para as operações de tratamento subsequentes. Os métodos mais importantes de controle do processo incluem operações de extração e recuperação das águas ácidas, neutralização e oxidação de sodas exaustas, tratamento das águasde lastro, recuperação de fugas de óleo e controle da temperatura. A implementação destas práticas não só diminui as cargas poluentes afluentes à estação de tratamento de águas residuais, como também melhora o seu desempenho. O extrator de águas ácidas remove os sulfuretos presentes em águas residuais. Dependendo do valor da

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temperatura, da pressão e do pH, pode ser removida uma percentagem de amoníaco, fenóis e cianetos. A CQO e a CBO são reduzidas devido à remoção do fenol e compostos de enxofre oxidáveis. A soda cáustica é utilizada frequentemente nas operações de neutralização e extração de:

− Materiais ácidos que podem existir naturalmente no petróleo bruto e em qualquer dassuas frações;− Produtos de reações ácidas que podem originar-se em diversos processos químicos;− Materiais ácidos formados durante o craqueamento térmico e catalítico, tais comoH2S, compostos fenólicos e ácidos orgânicos.

Os procedimentos usados para o tratamento destas águas incluem a rejeição direta, apósdiluição, para lagoas ou poços; métodos químicos (regeneração por destilação com arraste devapor, oxidação com ar, neutralização) e métodos físico-químicos(neutralização com gasesde chaminé, extração). O tratamento de águas alcalinas (com sodacáustica) por oxidação tem como objetivo a redução do teor em sulfuretos, mas os processos de oxidação não são aplicáveis a sodas fenólicas porque os fenóis inibem a oxidação. O processo de neutralização é aplicável a sodas fenólicas e sulfídricas. Quando as sodas fenólicas cáusticas são neutralizadas, os óleos ácidos do crude são separados e deste modo removidos da água residual. A maioria dos fenóis surgirá na fração oleosa, mas umaparte significativa pode permanecer na água residual sob a formade fenolatos. A temperatura das águas residuais deve ser controlada demodo a reduzir a volatilização eassegurar o bom funcionamento do tratamento biológico, pelo que o seu controlo tem vindo ater uma importância crescente à medida que as normas de descargase tornam mais exigentes.

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5.2.2 Tratamento físico

O tratamento físico é a primeira etapa do tratamento e consiste frequentemente numa separação física de materiais insolúveis ou imiscíveis na água. Paralelamente à sua principal função também promove a remoção de CBO, CQO e, por vezes, dos fenóis. Os processos de tratamento deste tipo incluem as seguintes operações de pré-tratamento: trituração, desarenação, bem como remoção de gorduras e escumas. Ao pré-tratamento seguem-se operações tais como: clarificação, floculação, flotação, separação gravítica, filtração e adsorção. O tratamento das águas residuais por adsorção em carvão ativado reduz o teor dos compostos aromáticos a níveis aceitáveis para a descarga no meio receptor. A separação gravítica em separadores API permite remover óleos e gorduras mas não elimina da água substâncias dissolvidas nem promove a quebra de emulsões. A sua eficiência depende da temperatura da água, da densidade e do tamanho das partículas de óleo e da quantidade e características de matéria em suspensão presente. O processo de filtração para remoção de óleos pode ser usado individualmente ou associado a separadores gravíticos ou sistemas de flutuação por ar disperso, cuja vantagem reside na flexibilidade de operação e custos reduzidos. A flutuação por ar dissolvido é uma operação adequada à remoção de óleos e gorduras, sólidos suspensos e hidrocarbonetos, considerando-se essencial a existência de um separador de óleos gravítico a montante, de forma a garantir umaseparação significativa da quantidade de óleos a remover. A injeção do ar permite a saturação de uma porção de água residualou uma porção de efluente em recirculação na unidade de flutuação, arrastando as partículas para a superfície por aderência de microbolhas de ar. O processo de flutuação por ar dissolvido pode remover uma certa quantidade de sulfuretos devido à sua oxidação com oxigénio do ar injetado. Pode ocorrer também alguma remoção de amónia se o pH for alcalino.

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5.2.3 Tratamento químico

O tratamento químico engloba os seguintes processos: neutralização, oxidação-redução ecoagulação-precipitação. A neutralização é aplicada para controle do pH em correntes altamente ácidas ou alcalinas. Este processo pode justificar-se a montante do tratamento biológico, para prevenir a corrosão, para evitar a precipitação indesejada de certos compostos, para melhorar a coagulação e sedimentação. As refinarias possuem muitas correntes específicas de águasresiduais com características ácidas ou alcalinas, mas a combinação destes efluentes produznormalmente um efluente ligeiramente básico, com um pH entre 7 e10. A coagulação-precipitação pode ser aplicada a determinadas correntes do processo, sendo a sua validação aferida por meio de ensaios à escala laboratorial ou à escala piloto. O pH, ostempos de coagulação e floculação, a dosagem do coagulante e a afinidade química para opoluente a remover são parâmetros que podem ser ajustados para otimizar o processo. Oscoagulantes mais utilizados são sais de alumínio e ferro. A oxidação química pode ser conseguida usando oxidantes como oxigênio, ozônio, permanganato de potássio, hipoclorito de sódio, peróxido de hidrogênio, com vista à redução do teor da carência bioquímica de oxigênio e da carência química de oxigênio.

5.2.4 Tratamento biológico

Após o pré-tratamento e o tratamento primário, as águas residuais poderão ser conduzidas ao tratamento biológico, se forem biodegradáveis e não incluírem quaisquer produtos tóxicos.O efluente final, à saída do decantador secundário, poderá ser descarregado diretamente no meio receptor, ou afinado num sistema terciário em função da sua qualidade, das exigências do meio receptor e da sua reutilização. Os lodos resultantes do tratamento biológico são conduzidos dos decantadores,

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secundários e primários, se houver mistura de lodos biológicos com lodos primários, para a linha de tratamento dos lodos. A oxidação biológica tem como finalidade remover substâncias orgânicas dissolvidas naságuas residuais. Os processos de oxidação biológica são habitualmente lodos ativados, filtros biológicos ou lagoas de oxidação. O tratamento biológico pode remover CQO e fenóis em concentrações acentuadas mediante a injeção do oxigênio, em presença de microrganismos e nutrientes. Por outro lado, o valorde pH muito elevado ou a presença de concentrações significativas de sulfuretos e/ou outros compostos de enxofre poderão ter repercussões negativas sobre o processo. A temperatura também assume particular importância neste tipo de processos de tratamento.

Quadro 1: Principais problemas ambientais associados aos efluentes líquidos de refinarias e respectivos processos de controle.

Fonte: http://www.aprh.pt/congressoagua2004

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Quadro 2: Eficiência de processos de tratamento de águas residuais de refinarias baseada na qualidade do efluente.

Fonte: http://www.aprh.pt/congressoagua2004

5.3 Gases poluentes

O querosene de aviação é um combustível fóssil e sua combustão necessária à energização dos motores aeronáuticos gera, inevitavelmente, gases poluentes que são lançados imediatamente à atmosfera e, em geral, em elevadas altitudes (acima de 10 Km), incrementando o aquecimento global. Os principais elementos nocivos são:

- Dióxido de carbono (CO2)- Monóxido de carbono (CO)- Hidrocarbonetos gasosos não queimados (UHC)- Partículas sólidas (C, humo)- Óxidos de nitrogênio (NOx)

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Os quatro primeiros são resultado de imperfeições da mistura de ar e querosene durante o processo de combustão. Os óxidos de nitrogênio não dependem do combustível utilizado porque são formados pela combinação de dois componentes do ar, graças às altas temperaturas alcançadas dentro das câmaras de combustão. Dentre os gases emitidos pela aviação, o CO2 é o principal gás de efeito estufa. Sua importância no aumento antropogênico desse fenômeno é tanta que existe toda uma metodologia desenvolvida pelo Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas, que permite o cálculo das emissões deste gás. Em um país cuja matriz de transportes é fortemente centrada no modal rodoviário, a participação do transporte aéreo, em termos de emissões de CO2, é muito expressiva. O modalaéreo respondeu por 7,6 %, em 1998. Esse percentual coloca o modal aéreo como o segundo mais importante modal em termos de emissões de CO2.

Figura 1: Resumo dos produtos da combustão de querosene da aviação. Emcondições ideais de mistura perfeita, gera-se somente CO2, vapor d’água, ar (nitrogênio e oxigênio) e pequenas quantidades de óxidos deenxofre. Na prática, a eles incorpora-se o CO, os hidrocarbonetos não queimados, as partículas de carbono e os óxidos de nitrogênio.

Fonte: BENITO, Arturo. O Impacto Ambiental do Transporte Aéreo, Artigo.

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Figura 2: Evolução das Emissões Totais de CO2 pelo Transporte Aéreo noBrasil (1984-1999).

Fonte: Revista Brasileira de Energia; Vol. 9 | N o 1; Emissões de CO2 devido ao transporte aéreo no Brasil

Tabela 1: Fontes de Energia utilizadas pelo setor de Transportes no Brasil (1998).

FONTE DE ENERGIA %

GASOLINA DE AVIAÇÃO 0,1GÁS NATURAL 0,1ELETRJCIDADE 0,7ÓLEO COMBUSTÍVEL 1,6QUEROSENE DE AVIAÇÃO 6,4ÁLCOOL 13,6GASOLINA AUTOMOTIVA 30,3ÓLEO DIESEL 47,2Fonte: Ribeiro, S.K.

Tabela 2: Evolução das Emissões de CO2 pelas Fontes Energéticas Empregadas no Setor Aéreo Brasileiro. Período: 1984-1999.

- Gg DE CO2 EMITIDO GASOLINA DE AVIACÃO

- Gg DE CO2 EMITIDO QUEROSENE DE AVIACÃO

1984 183 52891985 174 5613

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1986 208 60601987 192 61241988 186 59381989 192 62741990 149 59731991 136 62711992 118 59091993 133 62291994 158 63761995 149 74361996 158 79381997 180 89331998 192 98771999 180 9260 Fonte: André Felipe Simões e Roberto Schaeffer. A partir de dados do balanço energético nacional - MME(2000)

5.3.1 Perspectivas para o futuro

A indústria da aviação é o setor de transporte que tem continuamente implementado melhoria de performance ambiental, mas as constantes melhorias tecnológicas não acompanham o incremento de emissões devido ao próprio crescimento do tráfego aéreo. As melhorias tecnológicas em emissões crescem 3% ao ano enquanto que o tráfego aéreo cresce 5%. A aviação é responsável por 3% das emissões globais de gás carbônico, mas há perspectivas que indicam um substancial aumento desta participação. Nos motores modernos, os níveis de poluentes têm diminuído consideravelmente devido ao aumento das temperaturas de combustão dos motores e à adoção de soluções que melhoram a queima da mistura ar-combustível nas câmaras de combustão e no rendimento termodinâmico. Espera-se que com essas medidas técnicas e regulamentares deixe-se de colocar 270 mil toneladas de CO2 por ano nos próximos anos. Além disso, pesquisadores buscam combustíveis que agridem menos o meio ambiente. O bioquerosene, que é processado a partir da cana de açúcar proporciona uma diminuição de até 82%

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das emissões, de acordo com o estudo “O bioquerosene de aviação proveniente do açúcar da cana - pegada de carbono e padrões de sustentabilidade”, apresentado no evento Biocombustíveis Sustentáveis para Aviação, durante a RIO+20.

5.4 Segurança operacional

5.4.1 Medidas técnicas apropriadas para o manuseio

Prevenção da exposição do trabalhadorEvitar inalação e o contato com a pele, olhos e roupas. Evitar respirar vapores/névoas do produto. Utilizar equipamento de proteção individual ao manusear o produto.

Precauções e orientações para manuseio seguroManusear o produto somente em locais bem arejados ou com sistemas de ventilação geral/local adequado. Evitar formação de vapores ou névoas do produto.

5.4.2 Condições de armazenamento seguro

Prevenção de incêndio e explosão Manter afastado do calor, faísca, chama aberta e superfícies quentes. Manter o recipiente hermeticamente fechado. Aterrar o vaso contentor e o receptor do produto durante transferências. Utilizar apenas ferramentas antifaiscantes. Evitar o acúmulo de cargas eletrostáticas. Utilizar equipamento elétrico, de ventilação e de iluminação à prova de explosão.

Condições adequadasO local de armazenamento deve ter piso impermeável, isento de materiais combustíveis e com dique de contenção para reter em caso de vazamento. Armazenar em tanques adequados colocados na barreira de contenção em caso de vazamento.

5.4.3 Medidas de Controle para Derramamento e Vazamento

Precauções pessoais11

Para o pessoal que não faz parte dos serviços de emergência: Produto inflamável. Remover todas as fontes de ignição. Impedir fagulhas ou chamas. Não fumar. Não tocar nos recipientes danificados ou no material derramado sem o uso de vestimentas adequadas. Evitar inalação, contato com os olhos e com a pele.

Para pessoal de serviço de emergência:Utilizar EPI completo, com óculos de proteção com proteção lateral, luvas de proteção de PVC, vestuário protetor adequado.

Precauções ao meio ambienteEvitar que o produto derramado atinja cursos d’água e rede de esgotos.

Métodos para limpezaColetar o produto derramado e colocar em recipientes próprios. Adsorver o produto remanescente, com areia seca, terra, vermiculite, ou qualquer outro material inerte. Colocar o material adsorvido em recipientes apropriados e remover para local seguro.

5.4.4 Informações Toxicológicas

- Causa irritação à pele com vermelhidão e dor no local atingido.- Causa irritação ocular com vermelhidão e dor.- Pode causar irritação da via aérea superior se inalado, causando tosse, dor de garganta e dificuldade de respiração. Como um depressor do Sistema Nervoso Central (SNC) pode causar dor de cabeça, náusea, tontura, confusão mental e perda de consciência.- Contato prolongado e repetido com a pele pode causar dermatite. - Pode causar pneumonite se aspirado. Pode causar a morte se ingerido ou inalado.

5.4.5 Informações Ecológicas

- Ecotoxicidade: Tóxico para os organismos aquáticos.- É esperada baixa degradação e alta persistência.- É esperado potencial de bioacumulação em organismos aquáticos.

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- Em casos de grandes vazamentos, o produto pode ser perigoso para os organismos aquáticos devido à possibilidade de formação de uma película do produto na superfície da água, a qual pode reduzir o nível de oxigênio dissolvido.

6. ÁREAS DE CONHECIMENTOS ENVOLVIDAS NO PROCESSO

Físico-químicaIdentificar os fundamentos da Físico-Química através do estudo de sistemas simples e suas transformações típicas para um estudoinicial das leis da termodinâmica e da termoquímica, utilizadas durante os processos.

Processos IndustriaisIdentificar os fundamentos básicos, para a compreensão dos principais processos químicos.

Projeto de ProcessosImportante para o projeto técnico dos equipamentos e da unidade industrial, das rotas tecnológicas existentes, para o estudo do balanço material e energético e otimização do processo.

Cinética e CatáliseDurante todas as reações ocorridas, até mesmo no reator, é importante saber que insumos deverão ser adicionados/retirados para acelerar/retardar a reação e quais substâncias são inibidoras e quais catalisam esse processo.

Operações UnitáriasProjetar, avaliar e simular os equipamentos relacionados às principais operações unitárias envolvendo escoamento de fluidos

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e sistemas particulados. E durante todo o processo de produção, há a necessidade do cálculo de operações unitárias.

Gestão de Qualidade, Meio Ambiente e SegurançaComo em qualquer outro processo industrial essas questões são deextrema importância. A garantia da qualidade da produção aumentaa credibilidade da empresa e seu estabelecimento no mercado.

BIBLIOGRAFIA

http://www.ecycle.com.br/component/content/article/35/1315-o-impacto-ambiental-do-transporte-aereo.html

http://www.br.com.br/wps/portal/portalconteudo/segmentosdeatuacao/aviacao/

SANTAELLA, Sandra Tédde; SILVA, Francisco das Chagas Gomes; GADELHA, Davi de Andrade Cordeiro; COSTA, Keila Oliveira; AGUIAR, Rodolfo; ARTHAUD, Isabelle Dias Branco; LEITÃO, Renato Carrhá. Tratamento de efluentes de refinaria de petróleo em reatores com Aspergillus niger, Artigo Técnico.

http://www.brasilescola.com/brasil/petrobras3.htm

BENITO, Arturo. O Impacto Ambiental do Transporte Aéreo, Artigo.

Ficha de Informação de Segurança de Produto Químico – FISPQ, PRODUTO: QAV-1; Data: 29/05/2014 Nº FISPQ: BR0030 Versão: 2. PETROBRAS DISTRIBUIDORA S.A.

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Revista Brasileira de Energia; Vol. 9 | Nº 1; Emissões de CO2 devido ao transporte aéreo no Brasil

http://repositorio.ufpe.br:8080/bitstream/handle/123456789/6906/arquivo9473_1.pdf?sequence=1

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