Projeto Problema do 10° Prêmio Rhodia-ABEQ (2001)

De        : Cabreiro S. A. Indústria e Comércio

Para     : PP – Consultores Associados

Prezados Srs.

A nossa empresa estuda a possibilidade de adquirir uma fábrica de formalina na região de Pindorama do Mato Dentro, grande produtora de madeira e derivados e que necessita de grandes quantidades de derivados de formaldeído, tais como resinas, adesivos e aditivos para a indústria de papel e celulose.

Recebemos oferta de venda de uma unidade de produção de formalina (nessa região) dos controladores da Lantra & Careta Associados, os Srs. Ciro P. Lantra e Argemiro P. Careta. Essa unidade esta desativada (descrição técnica da oferta em anexo).

Ao visitar a fábrica desativada constatamos que os equipamentos, apesar de não estarem em uso, estão em boas condições. No entanto, tanto o rendimento da planta como a conversão do reator leva-nos a desconfiar que alguns dos valores apresentados pela Lantra & Careta Associados possam estar incorretos.

Conforme o contrato que temos com os Srs., e com base nas tarifas horárias lá referidas, solicitamos a realização de estudos para avaliação técnica do desempenho da referida unidade.

Esse estudo deverá apresentar :

a)Considerações sobre mercado e logística de suprimento;

b)Verificação da capacidade de produção real, identificação de eventuais gargalos, avaliação de modificações para superar os gargalos identificados;


c)Coeficientes técnicos de consumo de matérias-primas e demais insumos, rendimentos e conversões;

d)Necessidades globais de utilidades;

e)Além disso, face à atual escassez de energia elétrica, pretendemos tornar essa fábrica auto-suficiente em energia. Para tanto, pede-se que se verifique a viabilidade de aproveitamento do vapor produzido na unidade para a geração de energia elétrica.

Em anexo, a proposta enviada pela Lantra & Careta Associados.

Lembramos também que a nossa empresa tem por política a preservação do meio ambiente e da saúde dos nossos colaboradores. Nesse sentido, apresentamos, também em anexo, parte do boletim 37 emitido pelo SIQGPMD (Sindicato da Indústria Química da Grande Pindorama do Mato Dentro), referente às indústrias que manuseiam produtos perigosos. Diante disso, favor apresentar um plano de segurança e saúde ocupacional, bem como o sistema de minimização e tratamento de efluentes.

Atenciosamente,

Ernesto U. Cabreiro Jr.

Vice-Presidente


Anexo I

Pindoramol S.A – Formaldeído

Descrição da unidade

Características Gerais (Limites de Bateria):

Produção

150.000 ton./ano formalina (solução aquosa de formaldeído 37% massa)

Catalisador

Razão Mo2O3/Fe2O3: ½

Vida do catalisador

12-15 meses

Temperatura do reator

220 a 320 oC

Pressão no reator

1 bar

Matéria-prima

Metanol @ 99,9 % w/w

Conversão total

99,8% em metanol

Reciclo

50%

Rendimento da planta

98,9%

Consumo de eletricidade

500 kW

Produção de vapor

6 ton./h

A reação de oxidação parcial do metanol a formaldeído é dada pela seguinte equação :

CH3OH + ½ O2 à  CH2O + H2O

A expressão da taxa de reação para a faixa de temperatura e pressões utilizadas no reator é dada por :

Onde :










As unidades de k1, k2 e k4 são molmetanol .gcatalisador-1 .min-1 .bar-1 e a unidade de K3 é bar-1. As unidades de E são em cal mol-1. A unidade de T é K.


Descrição dos principais equipamentos

1 - Reatores :

Número :          2 reatores

Geral    :           Casco-tubular, catalisador nos tubos

Tubos   :           7282 tubos 1” OD, gage 14, 3 ft comprimento, aço carbono

Casco :             Diâmetro 9,5 ft , aço carbono.

Catalisador :      Pellets esféricos, 3/16”

Casco :             Fluido térmico

2 – Compressor de reciclo

Potência :          840 BHP

3 – Trocadores de calor

Função

Área (ft2)

Carga Térmica (MM BTU/h)

Casco

Tubos

Condensador

448

6,72

aço carbono

aço carbono

Aquecedor Alimentação

2548

4,59

aço carbono

aço carbono

Vaporizador Metanol

885

4,49

aço carbono

aço carbono

Resfriador Diluição

50

0,05

aço carbono

aço inox 304

Aquecedor/Resfriador Tancagem

1670

1,67

aço carbono

aço inox 304

4 – Fornalhas

Carga térmica : 0,6 MM BTU/h

Material :          Aço carbono

5 – Tanques

2 Tanques em aço inox 304 : 90 m3 /cada – Diluição do Formaldeído

2 Tanques em aço carbono : 320 m3 /cada – Estocagem de Metanol

2 Tanques em aço inox 304 : 3200 m3 /cada – Estocagem de Formalina


6 – Vasos de Processo

2 vasos em aço inox 304 : 10 m3 /cada – Separador de Fases do Fluido Térmico

2 vasos em aço inox 304 : 300 litros/cada – Regeneradores das colunas de troca iônica

7 – Colunas

1 Trocadora aniônica : 1100 litros – AI 304 – Diâmetro 1 m

1 Trocadora catiônica : 700 litros – AI 304 – Diâmetro 1 m

1 Absorvedor : 75 ft altura, 12 ft diâmetro AI 304 com: 35 pratos valvulados – 316 SS, 24” espaçamento, serpentinas ( 700 ft de tubos de 1” OD em cada prato)

8 – Outros

Filtros (aço carbono) : 1 para metanol e 1 para ar

Bombas : 10 bombas (6 reserva e 4 operacionais), potência operacional 19 BHP.

Balanço de Massa

Corrente

1

2

3

4

5

6

7

8

Descrição

Alimentação Metanol

Alimentação Ar

Entrada Reator

Saída Reator

Sucção Compressor

Off-gases

Saída Absorvedor

Produto

Vazão (kg/h)

               

Dimetil éter

 -  

 -  

 220

 317

 220

 95

 -  

 -  

N2

 

 17.397

 57.988

 57.988

 57.988

 17.397

 -  

 -  

O2

 -  

 5.285

 7.703

 3.455

 7.703

 1.036

 -  

 -  

CO

 -  

 -  

 710

 1.014

 710

 304

 -  

 -  

CO2

 -  

 -  

 198

 287

 198

 86

 -  

 -  

H2O

 7

 708

 2.119

 6.896

 2.112

 602

 5.684

 11.993

Metanol

 8.278

 -  

 8.278

 20

 -  

 -  

 20

 20

Formaldeído

 -  

 -  

 -  

 7.231

 -  

 -  

 7.231

 7.231

Acido Fórmico

 -  

 -  

 -  

 13

 -  

 -  

 13

 2

Total

8.285

23.389

77.217

77.222

68.932

19.520

12.948

19.246


Anexo II

Sindicato da Indústria Química da Grande Pindorama do Mato Dentro – SIQGPMD

Boletim 37: Indústrias que Manuseiam Produtos Perigosos

Grupo 14: Produção de Formalina

Além dos perigos do metanol, por sua toxicidade e por sua queima sem chama visível, atenção especial deve ser dada ao formaldeído, substância reconhecida como causadora de câncer.

Cuidados especiais devem ser tomados principalmente com as concentrações presentes desses produtos no ambiente de trabalho e nas emissões atmosféricas da empresa.

Medidas preventivas e corretivas com relação ao recebimento, armazenamento, manuseio e processamento do metanol e do formaldeído devem ser consideradas para evitar qualquer ação de responsabilidade.

O órgão de meio ambiente local adota os seguintes parâmetros de fiscalização:

Parâmetro

Metanol

Formaldeído

Limite de tolerância no ar (ocupacional)

200 ppm

5 ppm

Padrão de emissão para a atmosfera

Não há

100 ppm

Padrão de emissão para a água

10,0 mg/l

1,0 mg/l