Condicionamento de Óleo Combustível
Qual a importância do condicionamento de combustíveis?
No esforço de extrair o máximo de cada barril de petróleo, os refinadores como a Petrobrás concentram mais sedimentos nos óleos combustíveis destinados à queima em caldeiras e fornos industriais.
A polimerização destes sedimentos nos tanques cria borras, entope os filtros e linhas, queima mal e provoca fuligem.
A escolha de um aditivo de combustível para a solução de problemas específicos em uma caldeira é uma tarefa difícil, envolvendo considerações sobre vários fatores.
Há muitos aditivos disponíveis no mercado, que em maior ou menor extensão procuram solucionar os seguintes problemas:
Enxofre
O enxofre ao queimar passa pelas seguintes reações químicas:
Enxofre + oxigênio = dióxido de enxofre
S + O 2 => SO 2
Dióxido de enxofre + oxigênio = trióxido de enxofre
2 SO 2 + O 2 = (V 2O 5)=> 2 SO 3
O trióxido de enxofre, ao reagir com a água também derivada da combustão, provoca a formação de ácido sulfúrico nas partes frias da caldeira, segundo a seguinte reação:
Trióxido de enxofre + água = ácido sulfúrico
SO 3 + H 2O => H 2SO 4
Corrosão
A corrosão por ácido sulfúrico somente acontece nos pontos frios ou naqueles onde as cinzas se liquefazem , em geral devido ao alto teor de sódio.
Borra
A borra decorrente da polimerização de aromáticos e asfaltenos deve ser adequadamente dispersa ou solubilizada, para uma queima completa e eliminação de fuligem
Água
Todos os óleos BPF contém água, que deve ser adequadamente emulsionada para não causar problemas de queima
Vanádio
Como visto no ítem 2 acima, o vanádio (na forma de pentóxido, V 2O 5) é essencial como catalisador da transformação de SO 2 em SO 3
Os óleos BPF são ricos em vanádio.
Combustão
Com um aditivo de combustível a combustão pode ser melhorada, reduzindo os depósitos no queimador e a produção de fuligem, resultando em economia geral de combustível
Depósitos
Muitos componentes das cinzas contribuem à formação de depósitos nas superfícies radiantes e convectivas, entre os quais os mais freqüentes são:
- Vanádio
- Níquel
- Óxido de sódio
- Óxido de alumínio
- Silicato de alumínio
Um programa eficaz de aditivação de combustíveis deve ser proposto apenas após conhecer quais contaminantes estão presentes e sendo queimados junto com o óleo.
Esta informação só pode ser obtida pela análise do óleo e dos depósitos dentro da caldeira.
| Carbono | 82.21% |
|---|---|
| Cinzas | 17.79% |
| Ferro | 0.62% |
| Niquel | 0.77% |
| Vanádio | 1.82% |
| Solúveis em água | 13.24% |
| pH (solução 1% a 25°C) | 2.63 |
Como se observa, o depósito tem alto teor de cinzas, de vanádio e pH extremamente baixo, podendo acarretar corrosão do lado do fogo.
Caracterização do óleo combustível em uso em caldeiras
Os dados tabulados a seguir são derivados do "Manual De Utilização De Combustíveis Ultraviscosos" da Petrobrás
| TIPO A – ALTO TEOR DE ENXOFRE | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1A | 2A | 3A | 4A | 7A | 8A | |
| Características | ||||||
| Densidade (20/4°C) | 1.017 | 1.018 | 1.024 | 1.012 | 1.031 | 1.042 |
| Fulgor (°C) | 103 | 121 | 98 | 101 | 160 | N/D |
| Ponto de fluidez (°C) | 13 | 6 | 15 | N/D | N/D | 60 |
| Enxofre (%peso) | 3,8 | 3,9 | 4,0 | 4,3 | 4,6 | 4,8 |
| Cinzas (%peso) | 0,04 | 0,04 | 0,09 | N/D | N/D | 0,05 |
| PCS - poder calorífico superior (kcal/kg) | 10.238 | 10.130 | 10.077 | 10.050 | 10.025 | 9.995 |
| Teores de metais | ||||||
| Vanádio (ppm) | 172 | 142 | 201 | 187 | 167 | 207 |
| Sódio (ppm) | 19 | 13 | 18 | 21 | 9,2 | 25 |
| Níquel (ppm) | 47 | 46 | 54 | 40 | 50 | 80 |
| Viscosidade (SSF) a : | ||||||
| 65°C | 178 | 278 | N/D | N/D | 37.600 | 100.000 |
| 82.2°C | 73 | 102 | 278 | 590 | 6.110 | 15.750 |
| 100°C | 30 | 40 | 101 | 180 | 1.410 | 3.300 |
| 135°C | 15 | N/D | 27 | 43 | 168 | 330 |
| TIPO B – BAIXO TEOR DE ENXOFRE | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 1B | 2B | 3B | 4B | ||
| Características | |||||
| Densidade (20/4°C) | 0,957 | 0,964 | 0,983 | 0,980 | |
| Fulgor (°C) | 84 | 86 | 80 | 88 | |
| Ponto de fluidez (°C) | 6 | 12 | 38 | N/D | |
| Enxofre (%peso) | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,0 | |
| Cinzas (%peso) | 0,04 | 0,04 | 0,03 | N/D | |
| PCS - poder calorífico superior (kcal/kg) | 10.530 | 10.500 | 10.443 | 10.399 | |
| Teores de metais | |||||
| Vanádio (ppm) | 34 | 37 | 44 | 43 | |
| Sódio (ppm) | 40 | 41 | 51 | 31 | |
| Níquel (ppm) | 38 | 30 | 32 | 32 | |
| Viscosidade (SSF) a : | |||||
| 65°C | 180 | 263 | N/D | N/D | |
| 82.2°C | 81 | 140 | 262 | 611 | |
| 100°C | 37 | N/D | 105 | 202 | |
| 135°C | N/D | 20 | 29 | 38 | |
Produto recomendado:
Aquaplan 6501 é um produto formulado com solventes para solubilização da borra, emulsionantes para a dispersão de água, inibidores de corrosão (naftenatos metálicos) e catalisadores de combustão.
Dosagem: 1 litro do produto para cada 4.000 litros de óleo
O produto deve ser adicionado puro conforme recebido, de maneira que haja uma boa mistura com o óleo combustível. Isto pode ser conseguido através de dosagem da quantidade indicada diretamente no tanque do caminhão ou no tanque reservatório.