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29 de abril de 2013

Reúso de Água – Refinarias da Petrobras mantêm planos para reaproveitar efluentes em caldeiras e torres de resfriamento

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Publicado por: Marcelo Furtado
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    Química e Derivados, A Regap, em Betim-MG, reúsa efluentes como água de reposição de torre

    A Regap, em Betim-MG, reúsa efluentes como água de reposição de torre

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    reúso de água em refinarias de petróleo é fundamental. Para cada litro de óleo processado, estima-se que um litro de água tratada seja necessário. Com as dificuldades para se obter outorgas de novas captações, e em razão da própria indisponibilidade do recurso em muitas regiões onde ficam suas refinarias, a Petrobras compreende muito bem essa realidade e não foge à regra: há mais de uma década empenhou o esforço de vários técnicos do seu centro de pesquisas (Cenpes) e da engenharia para encontrar rotas adequadas de reaproveitamento de efluentes nas utilidades das refinarias.

    Química e Derivados, Vânia Santiago, Cenpes, EDRs para torres e acréscimo de polimento com resinas para vapor

    Vânia: EDRs para torres e acréscimo de polimento com resinas para vapor

    O trabalho envolveu o estudo, a implantação piloto e projetos com as principais tecnologias empregadas globalmente em reúso de água, desde sistemas de polimento complementares à separação de óleo, como o filtro de casca de nozes, até sofisticadas estações de membranas de ultrafiltração, biorreatores com membrana e sistemas como a eletrodiálise reversa. Refinarias como Regap, de Betim-MG; Revap, de São José dos Campos-SP; Repar, de Araucária-PR; Rnest, em Ipojuca-PE; e Reduc e Comperj, no Rio, além do próprio Centro de Pesquisas, o Cenpes, contam com sistemas já instalados ou em implementação (ver QD-470) e outras devem seguir para o mesmo rumo no médio prazo.

    Depois de muitos estudos, segundo a coordenadora dos projetos de reúso e consultora sênior do Cenpes, Vânia Santiago, de forma geral, a Petrobras elegeu processos e rotas principais para ampliações e novas refinarias, que podem ser adequadas ou modificadas dependendo do efluente a ser tratado. Segundo ela, o padrão é adotar primeiramente o filtro de casca de nozes, seguido por MBR, para daí abastecer uma ETA com carvão ativado e, por fim, seguir para a desmineralização por eletrodiálise reversa. Esta última tecnologia, que abate cerca de 80% dos sais, prepara a água industrial para torres de resfriamento. Se o objetivo for água para geração de vapor em caldeiras há ainda um polimento com resinas de troca iônica e leito misto.

    Essa rota, por exemplo, está em pré-operação na ampliação da Repar, onde a água de reúso visará à geração de vapor, portanto contará com polimento de resinas, assim como na Refinaria do Nordeste, refinaria ainda em construção. O Complexo Petroquímico do Rio de Janeiro, o Comperj, que sofre vários atrasos por questões de licenciamento ambiental e econômicas, também já considera em seu projeto o sistema de reúso. Lá também será seguida a cartilha das outras refinarias, incluindo o MBR e a EDR para água de make-up de torre.

    Na mineira Regap, está em operação há quase um ano o primeiro sistema com eletrodiálise reversa (EDR), fornecido pela GE Water and Process. Lá, 100% da água de reposição de torre de resfriamento da área de coque, uma vazão de 40 m3/h, é proveniente do efluente dessalinizado pela EDR. Apenas aí não foi contemplada a instalação dos biorreatores com membrana. O tratamento biológico é original da refinaria, por lagoas aeradas, acrescido de biodiscos para remoção de amônia e clarificação avançada (Actiflo), anteriores à desmineralização da EDR.

    A eletrodiálise reversa, alternativa mais robusta de desmineralização, voltada para aplicações em que as exigências da água de saída não são muito severas (como torres de resfriamento), é um processo no qual os íons são transferidos, por meio de membranas, de uma solução menos concentrada para outra mais concentrada, via corrente elétrica direta. Uma célula é formada por um “sanduíche” de membrana catiônica, um espaçador e uma membrana aniônica. Para se formar o módulo (stack), junta-se um conjunto de células em forma de pilhas, com um cátodo metálico em uma extremidade e o ânodo em outra.

    Ao se aplicar um potencial elétrico no sistema, os íons em solução são atraídos: os cátions para o cátodo e os ânions para o ânodo. Pelo mesmo princípio da eletrodeionização, os cátions atravessam as membranas catiônicas, mas são bloqueados pelas aniônicas. E o inverso ocorre com os ânions. No sistema, a polaridade dos eletrodos é invertida a cada 15 minutos (daí o “reversa” contido no nome da tecnologia), mudando os fluxos dentro dos módulos e permitindo o controle de deposições e incrustações em formação, sem a necessidade de regeneração química com ácidos, soda e anti-incrustantes. As EDRs fornecidas para a Petrobras têm sido até o momento da GE, mas a do Comperj foi vencida por uma nova qualificada, a empresa tcheca Mega.


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      Um Comentário


      1. Felipe Bezerra

        Muito interessante a reportagem. Tenho interesse na tecnologia de eletrodiálise reversa. É possível conseguir o contato da empresa Mega citada?
        Obrigado.



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