PRODUÇÃO DE POLIESTIRENO

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CENTRO UNIVERSITÁRIO LUTERANO DE MANAUS - CEULM
 
Curso: Engenharia Química
PROCESSOS DE PRODUÇÃO:
POLIESTIRENO - GLICEROL
 
Manaus/AM
2018
ADONIS DE MORAIS COSTA
PROCESSOS DE PRODUÇÃO:
POLIESTIRENO - GLICEROL
Pesquisa requisitada para a obtenção de presença parcial na disciplina Processos Petroquímicos, ministrado pela prof. Fagner Gomes, do curso de Engenharia Química do Centro Universitário Luterano de Manaus
CEULM-ULBRA.
 
 Manaus/AM
2018
PRODUÇÃO DE POLIESTIRENO
O poliestireno tem sido um importante produto no mercado nacional, com ênfase no segmento de eletrodomésticos principalmente os da linha branca - setor com grande crescimento nos últimos anos e com boas perspectivas. O segmento de eletrodomésticos representa 35% do mercado nacional com esse composto (Jacques 2010).
A base para sua descoberta se iniciou em 1786, quando Newman isolou o composto estireno a partir da destilação do “líquido lambar”, uma resina sólida obtida de árvores e arbustos no Extremo Oriente e na Califórnia (Warner 1952). A polimerização do estireno resulta no composto poliestireno. Trata de uma resina do grupo dos termoplásticos, cuja característica reside na fácil flexibilidade sob influência do calor, que a deixa em forma líquida ou pastosa.
 Foi somente com o craqueamento (processo de decomposição química com uso da pressão e de catalizadores) do etilbenzeno e o aprimoramento do processo de polimerização do estireno, que o poliestireno pode começar a ser fabricado em escala industrial (Jacques, 2010). A primeira empresa a desenvolver o poliestireno foi a IG Farben, no século XX (Hart- Davis et al. 2014).
O QUE É O ESTIRENO E COMO ACONTECE SUA PRODUÇÃO? 
O estireno é um hidrocarboneto aromático insaturado, ou seja, ele se apresenta uma cadeia benzênica e ligações duplas. Suas características incluem rigidez e transparência.
O processo mais utilizado para a obtenção do estireno é a desidrogenação do etilbenzeno a partir do contato com vapor d´água.
No entanto, a produção pode ocorrer de outra maneira do que a citada acima:
 
 
A formação do coque é prejudicial na produção do estireno. O seu uso diminui o rendimento da reação química ao prejudicar os catalisadores.
Os catalizadores mais empregados, na desidrogenção do etilbenzeno, são compostos inorgânicos, como o óxido de ferro.
No processo, os inibidores de polimerização foram essenciais para que não ocorra perdas durante a destilação do estireno a partir do etilbenzeno.
COMO OCORRE A POLIMERIZAÇÃO DO ESTIRENO NORMALMENTE?
A polimerização em massa do estireno, ou polimerização bulk, ocorre num processo chamado “tambor”. Nesse processo, 10 galões (37,7 litros) de estireno são colocados em tambores e misturados à temperatura alta por vários dias. A resina é então retirada dos tambores, triturada e empacotada (Jacques 2010).
TIPOS DE POLIESTIRENO
 Existem três tipos de poliestireno: O poliestireno Cristal ou Standard (GPPS – General Purpose Polystyrene), o poliestireno de Alto Impacto (HIPS – High Impact Polystyrene) e o poliestireno Expandido (EPS).
COMO OCORRE SUA PRODUÇÃO?
Primeiramente, o estireno irá passar por uma torre de alumina para que haja a retenção das impurezas provenientes da sua produção e do anti-polimerizador adicionado durante a fabricação do estireno. Isso porque esse anti-polimerizador causaria no poliestireno uma cor amarelada, retirando seu aspecto de transparência. A resina então segue para os reatores juntamente com aditivos e o iniciador de reação (comumente os peróxidos) que irão agilizar a reação da polimerização à temperatura alta (Jacques 2010).
Após o reator, o poliestireno irá para a etapa de devolatilização, separando o monômero não reagido e demais aditivos incorporados ao polímero. Na última etapa, o poliestireno passa pela etapa de peletização, onde a massa polímera é transformada em pellets, a forma como os compradores pedem para ela ser entregada (Jacques 2010).
PRODUÇÃO DO GLICEROL 
O Glicerol (ou glicerina) é um composto cujos derivados são de grande aplicação para diversas indústrias, sendo a maior parte de seu consumo associada à cosmética e fármacos. A introdução do biodiesel na indústria do petróleo trouxe para o mercado internacional uma considerável queda no preço desse composto.
De acordo com Larsen (2009), a glicerina tem uma gama de aplicações. É utilizada na indústria farmacêutica na composição de cápsulas, supositórios, anestésicos, xaropes, antibióticos e antissépticos. É aplicada como emoliente e umectante em cremes dentais, hidratantes para a pele, loções pós-barba, desodorantes, batons e maquiagens. Amacia e aumenta a flexibilidade das fibras têxteis. É empregada no processamento de tabaco, na composição dos filtros de cigarro e como veículo de aromas. É utilizada também, como lubrificantes de máquinas processadoras de alimentos, na fabricação de tintas e resinas, na fabricação de dinamites, etc. 
O glicerol, após sair de seu processo produtivo, apresenta-se como um líquido oleoso, incolor, viscoso e de sabor doce, solúvel em água e álcool, e insolúvel em hidrocarbonetos, é pouco solúvel em éter, acetato de etila e dioxano, segundo Ferreira (2009) e Arruda, Rodrigues e Felipe (2007). É, ainda, inodoro, higroscópico e apresenta risco de explosão, quando em contato com agentes oxidantes.
PROCESSO DE PRODUÇÃO DA GLICERINA
O glicerol foi produzido pela primeira vez no ano de 1779 pelo químico sueco Carl W. Scheele, a partir do aquecimento do óleo de oliva com litargírio (óxido de chumbo II usado no esmalte para cerâmicas).
A partir de 1948, o glicerol passou a ser produzido sinteticamente a partir de matérias-primas petroquímicas (como o propileno). Quando o propileno é aquecido (a 500oC) na presença de gás cloro, temos a formação da substância 3-cloropropeno. Submetendo o 3-cloro-propeno ao ácido hipocloroso (HClO), forma-se o 1,3-dicloro-propan-2-ol. Ao colocar o 1,3-dicloro-propan-2-ol em um meio básico, temos a formação da substância epicloridrina. Ao colocar a epicloridrina em um meio com excesso de hidróxidos, temos a formação do glicerol.
REFERÊNCIAS
GRASSIS, V. J. & FORTE C. M. M.. Aspectos Morfológicos e Relação Estrutura – Propriedades de Poliestireno de Alto Impacto. Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 11. 2011.
 Produção de biodiesel. <http://www.biodiesel.gov.br/>, acessada em Novembro de 2018.         
Mota, C. J. A.; da Silva, C. X. A.; Gonçalves, V. L. C.; Quim. Nova 2009.  <http://www1.eere.energy.gov/biomass/pdfs/35523.pdf>, acessada em Novembro de 2018.
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