A Braskem e a Compact Membrane System Inc. (CMS, dos EUA) firmaram acordo para desenvolvimento conjunto de uma unidade piloto para separação de propeno/propano por membranas a ser instalada em uma das cinco unidades da companhia petroquímica nos Estados Unidos.
Esperam os parceiros que a inovação tecnológica permita reduzir o consumo de energia e a geração de resíduos no processo, com ganhos econômicos e ambientais. A unidade piloto será construída pela Zeton, especialista em sistemas dessa escala.
A separação de olefinas e parafinas é uma etapa fundamental para a indústria petroquímica, pois a polimerização que dá origem às resinas plásticas exige um grau elevado de pureza de alimentação.
Usualmente, a indústria aplica separação criogênica em vários passos, porém a etapa final não é criogênica e se dedica à extração de um fluxo de alta pureza de propeno, isento de propano que retorna para algum ponto do processo petroquímico.
José Castro de Jesus: membrana pode reduzir resíduos e economizar energia
“A separação propano/propeno é feita por superfracionadores que buscam aproveitar a pequena diferença de ponto de ebulição entre o alcano e o alceno, consumindo muita energia”, explicou Normando José Castro de Jesus, responsável técnico da área de inovação da Braskem.
O propeno grau polímero que sai das centrais petroquímicas com 99,5% de pureza ainda carrega uma quantidade de propano grande demais para a polimerização adequada.
Como explicou, a CMS criou uma tecnologia de membranas seletivas (denominada OptitermT) que pode realizar essa purificação final de olefinas (propeno, no caso em estudo) com mais eficiência, aproveitando a diferença de permeabilidade da olefina e da parafina em um meio específico.
“Trata-se de membrana de PTFE associada a grupos funcionais metálicos, sendo um deles a prata, que apresenta afinidade pela olefina, permitindo que ela atravesse o meio filtrante com mais rapidez que a parafina”, comentou o especialista.
A nanotecnologia tornou viável o uso da prata nessa aplicação, reduzindo o custo inicial.
“Ainda estamos estudando se é melhor usar fibras ocas, que geram maior área de contato, ou filme espiralado”.
A CMS já realizou um primeiro ensaio piloto em uma refinaria americana.
O ensaio com a Braskem será mais longo, estimado em 500 dias, e terá características próximas às de uma unidade comercial.
“Esse é o teste final da tecnologia, os resultados obtidos comprovarão, ou não, a sua eficiência e possibilidade de utilização em outras situações, até com outras olefinas”, salientou Normando Castro.
O piloto começará a ser construído ainda no primeiro trimestre de 2021.
Ele comentou que a membrana não substituirá o sistema de separação existente, mas o complementará.
“O superfracionamento é um gargalo do sistema: ou ele é subutilizado, ou está limitando a produção; nesse caso, verifica-se um aumento na geração de resíduos”, explicou.
As membranas ajudariam a balancear melhor o sistema e poderiam ampliar a produção das unidades. A proposta da CMS compreende estruturas modulares de separação, de modo a permitir ampliações com facilidade.
A escolha da CMS pela Braskem, entre outros fornecedores de tecnologias similares, foi feita pela sua competência em produzir membranas fluoradas, consideradas as mais adequadas para essa aplicação.
