Dosagem de inibidor de polimerização em esferas de butadieno

Abstract

A polimerização de hidrocarbonetos na presença e ausência de oxigênio é um dos grandes problemas em indústrias, devido à característica exotérmica da decomposição espontânea dos polímeros. Além disso, a presença de polímeros indesejados reduz a eficiência do processo, pode provocar rompimento de tubulações e aumentar os custos com intervenções de manutenção. Diversas ações podem ser tomadas para minimizar os efeitos causados pela polimerização, sendo a maioria delas corretivas, como abertura de tubulações para remoção física de polímeros através de hidrojateamento, abertura de tanques para limpeza mecânica, entre outras. A principal ação preventiva é a instalação de um sistema de dosagem de inibidores. Há diversas substâncias disponíveis no mercado que podem agir como inibidoras, e a escolha do melhor inibidor irá depender das condições operacionais, do mecanismo de inibição adequado e do custo de utilização. Neste trabalho foram avaliadas três alternativas de instalação de um sistema de dosagem de inibidores de polimerização em tanques de armazenamento de butadieno de uma indústria de borracha sintética. O polímero “popcorn” formado através do mecanismo de oxidação do butadieno armazenado possui alto risco se exposto à luz solar devido à sua capacidade auto-ignitiva e somente em 2019 representou um custo de R$ 120.000,00 com manutenções não planejadas, como desobstruções na linha para as caldeiras, reparos em discos de ruptura dos tanques e queima excessiva de gás natural nas caldeiras devido indisponibilidade da linha de butadieno combustível. Verificou-se que a melhor alternativa seria um sistema fechado de dosagem utilizando um vaso de transferência e nitrogênio para inertização e pressurização. Os inibidores utilizados serão uma alquilamina substituída e o terc- butilcathecol, com mecanismo de inibição via radical livre e por sequestro de oxigênio, respectivamente, sendo dois mecanismos complementares, aumentando o poder de proteção do butadieno armazenado. Com esta implementação estima-se uma economia de R$ 360.000,00 no consumo de gás natural nas caldeiras, além dos custos com manutenção