enxofre e acido sulfurico 1

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ENXOFRE E 
ÁCIDO SULFÚRICO
Alunas: Mariana Mansur , Marina Martines e Sarah Aline Gazzaneo 
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PROCESSOS INDUSTRIAIS I
Profª Romilda 
INTRODUÇÃO
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O Enxofre é um dos elementos químicos mais importantes do mundo, e isso de deve ao fato dele ser uma matéria prima primordial para a produção do Ácido Sulfúrico, produto químico de maior importância no mercado atualmente.
ENXOFRE
É um dos constituintes do petróleo e do gás natural (na forma de H2S).
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É uma das matérias-primas básicas mais importantes nas indústrias químicas.
 Na natureza o enxofre é encontrado de duas formas: 
Livre;
Combinado em minérios 
 (ex: Pirita FeS2). 
Shreve R. N., Brink J.A. Indústrias de Processos Químicos. 4ª. Edição. Editora Guanabara, 1997. pag 261 a 279
HISTÓRIA DO ENXOFRE
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Pré-história - Era utilizado para pinturas em cavernas;
2.000 a.C. - Queimado em ritos pagãos antigos com o intuito de espantar os maus espíritos;
1.600 a.C.- Seus fumos eram utilizados como alvejantes, principalmente para clarear algodão;
79 d.C. - O vulcão Vesúvio entrou em erupção, e um dos constituintes dos vapores tóxicos liberados, era o enxofre;
500 d.C. - Começou a ser utilizado em explosivos, e depois no preparo do “fogo grego”, usado em guerras na Idade Média;
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OBTENÇÃO DO ENXOFRE
 Mineração;
 Frações de Petróleo;
 Sulfetos Minerais.
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ORIGEM DO ENXOFRE NO BRASIL
O Brasil só produz 18,5% de todo o enxofre consumido, e dentro desse percentual:
28% é obtido a partir do petróleo;
4,7% é obtido a partir do folhelho betuminoso, como co-produto;
67% a partir de outras formas, como por exemplo beneficiamento mínero-metalúrgico de ouro, cobre, zinco e níquel.
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http://www.mme.gov.br/documents/1138775/1256650/P29_RT54_Perfil_do_Enxofre.pdf/762d9992-f5f8-477e-af85-0ca6d7b1cbb9
OBTENÇÃO DO ENXOFRE NO BRASIL
FOLHELHO BETUMINOSO
É obtido a partir do óleo de xisto na refinaria da Petrobrás em São Mateus do Sul – Paraná;
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http://www.mme.gov.br/documents/1138775/1256650/P29_RT54_Perfil_do_Enxofre.pdf/762d9992-f5f8-477e-af85-0ca6d7b1cbb9
OBTENÇÃO DO ENXOFRE NO BRASIL
METALURGIA
Faz-se a ustulação de sulfetos de Cu, Zi, Ni, e etc e minérios sulfetados de ouro;
Com os minérios com baixo teor de enxofre, faz-se a fusão e destilação do enxofre, obtendo assim o enxofre elementar. 
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http://www.mme.gov.br/documents/1138775/1256650/P29_RT54_Perfil_do_Enxofre.pdf/762d9992-f5f8-477e-af85-0ca6d7b1cbb9
OBTENÇÃO DO ENXOFRE NO BRASIL
REFINO DE PETRÓLEO:
O enxofre é um dos elementos presentes nos combustíveis e por razões legais, houve a necessidade de diminuir a sua concentração nos mesmos, o que gerou uma maior produção do enxofre a partir do tratamento do Petróleo e seus derivados.
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http://www.brasil.gov.br/economia-e-emprego/2013/12/brasil-tera-gasolina-com-baixo-teor-de-enxofre-a-partir-de-2014-diz-anp
Houve 
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OBTENÇÃO DO ENXOFRE NO BRASIL
  Resolução 40/2013 da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP)
Redução de Enxofre na Gasolina:
1.000 ppm 50 ppm
Redução de Enxofre no Diesel:
1.800 ppm 500 ppm
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Depois da redução, o Enxofre obtido a partir do petróleo subiu de 28% para 50%. 
PANORAMA MUNDIAL
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Tabela 1: Produção de enxofre de alguns países. 
PANORAMA MUNDIAL
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http://www.dnpm.gov.br/dnpm/paginas/balanco-mineral/arquivos/balanco-mineral-brasileiro-2001-enxofre
Gráfico 1: Reservas de Enxofre em 2001 
APLICAÇÕES DO ENXOFRE NO BRASIL
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APLICAÇÕES DO ENXOFRE VINDO DA PETROBRÁS
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Gráfico 3: Aplicações do enxofre obtido pela petrobrás no Brasil. 
PROCESSO DE OBTENÇÃO DO ENXOFRE
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Grande parte do suprimento mundial de enxofre é obtido de rochas (calcários porosos contendo enxofre). 
MÉTODO FRASCH
O enxofre pode ser separado do sulfeto de hidrogênio obtido na purificação do gás natural e gás combustível nas refinarias de petróleo 
METODO CLAUSS
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MÉTODO FRASCH
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O método consiste em injetar vapor de água superaquecido para fundir o enxofre, presente em calcários porosos, que posteriormente é bombeado para o exterior através do uso de ar comprimido.
O elemento é obtido com pureza entre 99 e 99,9%, sem traços de arsénico, selénio ou telúrio.
O enxofre líquido passa por linhas aquecidas a vapor até um separador, onde se remove o ar. 
Posteriormente, o enxofre pode ser solidificado em grandes cubas de depósito, ou pode ser mantido em estado líquido, em tanques de armazenamento aquecidos a vapor.
 O primeiro processo de extração de enxofre comercialmente rentável! 
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MÉTODO FRASCH
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Figura 1: Ilustração do método Frasch para a obtenção do enxofre. 
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MÉTODO CLAUSS
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Permite a redução das emissões de dióxido de enxofre para a atmosfera e efluentes gasosos ricos em sulfeto de hidrogénio!
Duas etapas sucessivas: 
Térmica;
Catalítica. 
O processo recupera enxofre na forma de sulfeto de hidrogênio gasoso existente no gás natural, derivados da refinação do petróleo e outros processos industriais.
Usado na indústria de petróleo e gás natural para a aferir o teor de enxofre dos produtos finais e a sua recuperação.
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MÉTODO CLAUSS
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O sulfeto de hidrogénio é obtido e queimado em fornos especiais com o objetivo de providenciar o dióxido de enxofre para a produção de ácido sulfúrico.
O emprego do processo Clauss permite produzir enxofre com grau de pureza superior ao material obtido pelo processo Frasch! 
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MÉTODO CLAUSS
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Figura 2: Fluxograma do processo de obtenção de enxofre pelo método Clauss. 
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ÁCIDO SULFÚRICO
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É o produto químico mais produzido mundialmente!
É utilizado como parâmetro para medir o desenvolvimento de um país.
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HISTÓRIA DO ÁCIDO SULFÚRICO
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Século X - foram encontrados relatos de sua fabricação;
Século XV - sua preparação foi descrita a partir da queima do enxofre com o salitre;
1746 - Roebuck Birmingham, Inglaterra, introduziu a câmara de chumbo;
1831 - Phillips desenvolveu o processo de contato para a produção do ácido sulfúrico.
https://sites.google.com/site/scientiaestpotentiaplus/acido-sulfurico/acido-sulfurico-historia
CONCENTRAÇÕES DO ÁCIDO SULFÚRICO
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Comercializado em diversas concentrações, de acordo com a sua densidade ou graus Baumé (Bé).
Podem ser economicamente concentradas até cerca de 93%, ou mais concentradas (obtidos pela dissolução de SO3 em H2SO4) conhecidas como óleum, e chegam a 98-99%.
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CONCENTRAÇÕES DO ÁCIDO SULFÚRICO
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TIPO
GRAUS BÉ
DENSIDADE
ÁCIDO SULFÚRICO (%)
Ácido de Bateria
29,0
1,250
33,33
Ácido para fertilizantes50
1,526
62,18
Ácido Glover ou de torre
60
1,706
77,67
Óleo de Vitríolo (concentrado)
66
1,835
93,19
H2SO4100%
1,835
100,0
Oleum a 40%, ácido a 109%
1,983
109,0
Tabela 2: Tipos de produto de acordo com suas concentrações de ácido sulfúrico.
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OBTENÇÃO DO ÁCIDO SULFÚRICO
O ácido sulfúrico é obtido através de:
 Processos de contato;
Câmara de Chumbo.
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PANORAMA MUNDIAL
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https://sites.google.com/site/scientiaestpotentiaplus/acido-sulfurico/acido-sulfurico-producao
Gráfico 4: Produção de Soda Cáustica, Amônia e ácido sulfúrico pelos Estados Unidos no período de 1900 à 1970. 
DEMANDA BRASILEIRA
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http://www.oceanica.ufrj.br/deno/prod_academic/relatorios/2010/Atila%20e%20Jose/relat1/Relatorio.htm
Gráfico 5: Demanda Brasileira de ácido sulfúrico nos anos de 1994, 2004 e 2014. 
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Tabela 2: Principais estatísticas Brasil. 
ÁCIDO SULFÚRICO NO BRASIL
David Siqueira Fonseca. ENXOFRE. DNPM 
COMPARAÇÃO ENTRE OS ÁCIDOS MAIS UTILIZADOS
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Produção e importação dos ácidos clorídrico, sulfúrico e nítrico no Brasil
PRODUÇÃO NACIONAL
IMPORTAÇÃO
Ácido Sulfúrico
7 a 7,5 milhões de toneladas/ ano
533 mil toneladas
Ácido Nítrico
553 mil toneladas
20 toneladas
Ácido Clorídrico
243,2 mil toneladas
762 toneladas
http://www.quimica.com.br/acidos-demanda-cresce-e-incentiva-producao-local-a-investir/2/
Tabela 3:
Estes valores apontam que dentre os 3 principais ácidos consumidos, o ácido sulfúrico é exponencialmente mais produzido e importado! 
O Brasil não é Auto-suficiente!!! 
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http://www.dnpm.gov.br/dnpm/paginas/balanco-mineral/arquivos/balanco-mineral-brasileiro-2001-enxofre
Gráfico 6: APLICAÇÕES DO ÁCIDO SULFÚRICO NOS DIVERSOS SEGMENTOS
 
Regiões produtoras no Brasil
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PRODUTOR
LOCALIZAÇÃO
ESTADO
 
 
 
REGIÃO NORTE/NORDESTE
 
 
CARAIBA METAIS
Dias d'Avila
BA
GALVANI
Luis Eduardo Magalhães
BA
MILLENNIUM
Camaçari
BA
PROFERTIL
Santa Luzia Norte
AL
JARI
Dourado
AP
 
 
 
REGIÃO SUDESTE
 
 
BUNGE
Cubatão
SP
BUNGE
Cajati
SP
BUNGE
Araxá
MG
COPEBRAS
Catalão
GO
COPEBRAS
Cubatão
SP
CPM
Juiz de Fora
MG
ELEKEIROZ
Varzea Paulista
SP
FOSFERTIL
Uberaba
MG
GALVANI
Paulinia
SP
MINEIRA DE METAIS
Três Marias
MG
MORRO VELHO
Nova Lima
MG
MSF
Fortaleza de Minas
MG
NITRO QUIMICA
São Miguel Paulista
SP
ULTRAFERTIL
Cubatão
SP
http://www.dnpm.gov.br/dnpm/paginas/balanco-mineral/arquivos/balanco-mineral-brasileiro-2001-enxofre
Tabela 4: Produtores de Ácido sulfúrico no Brasil e suas localizações.
PRODUÇÃO DO ÁCIDO SULFÚRICO
O ácido sulfúrico é produzido a partir de enxofre, oxigênio e água. 
 O enxofre é queimado ao ar, produzindo dióxido de enxofre.
S + O2  SO2
O dióxido de enxofre é oxidado a trióxido de enxofre com o uso de oxigênio e na presença de um catalisador de pentóxido de vanádio:
2SO2 + O22SO3
O trióxido de enxofre é lavado com água ou uma solução de ácido sulfúrico, com a formação de uma solução de ácido sulfúrico 98-99%:
SO3 + H2O  H2 SO4
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PRODUÇÃO DO ÁCIDO SULFÚRICO
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Transporte do enxofre para a usina;
Processos de contato – Etapas do Fluxograma:
 
Fusão do enxofre e filtração para remover traços de cinzas; 
Bombeamento e atomização do enxofre líquido; 
Secagem do ar de combustão; 
Queima do enxofre
Recuperação do calor do SO2 gasoso quente e resfriamento do gás
Purificação do SO2 gasoso por filtração a quente; 
Oxidação do SO2 a SO3 em conversores; 
Controle de temperatura com transferência de calor para assegurar elevados rendimentos em SO3;
Absorção do SO em ácido concentrado, a 98,5-99,0%; 
Resfriamento do ácido dos absorvedores; 
Bombeamento do ácido para o topo das torres de absorção 
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pag 261 a 279
PRODUÇÃO DO ÁCIDO SULFÚRICO
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ARMAZENAMENTO, TRANSPORTE E MEIO AMBIENTE
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PANOSSIAN, Zebhour et al. Corrosão do aço-carbono em ácido sulfúrico concentrado. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CORROSÃO, INTERCORR 2012, 32., 2012, Salvador. Anais...Salvador: ABRACO, 2012. 24p.
Um dos grandes problemas enfrentados na produção de ácido sulfúrico concentrado é o seu armazenamento e transporte, pois é muito agressivo. 
Como construir tanques de armazenamento em uma industria de Ácido Sulfurico? 
Para Ácido Sulfurico concentrado utiliza-se usualmente Ligas de Aço Carbono. 
É um produto químico controlado pela Polícia Federal (Lista II).
Os aços-carbono são as ligas mais comumente usadas para a construção de tanques de armazenamento de ácido sulfúrico concentrado. Quando essas ligas entram em contato com o ácido sulfúrico concentrado ocorre ataque ácido imediato formando uma camada protetora na superfície metálica. As taxas de corrosão são muito elevadas no início da exposição, no entanto devido à formação da camada protetora, as taxas de corrosão diminuem assumindo valores praticamente constantes. Valores médios das taxas de corrosão dos aços-carbono em ácido sulfúrico concentrado podem ser encontrados na literatura, no entanto, os dados sobre variação da perda de massa por unidade de área em função do tempo de imersão são raros. Este tipo de estudo é importante porque permite estimar o tempo de formação da camada protetora. Este trabalho tem como objetivo apresentar as curvas de variação da perda de massa por unidade de área em função do tempo para o aço API 5L Gr. B em áciso sulfúrico nas concentrações de 93,5%, 96% e 98% a 25°C, 33°C,
40°C e 50°C.
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Gráfico: Taxa de corrosão do aço carbono. 
Roteiro de Inspeção Ácido sulfúrico – MB consultores
ARMAZENAMENTO, TRANSPORTE E MEIO AMBIENTE
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MARINHA DO BRASIL . DIRETORIA DE PORTOS E COSTAS. ACIDENTE COM O NAVIO-TANQUE "BAHAMAS" EM RIO GRANDE - 30 DE AGOSTO DE 1998 - RELATÓRIO DE INVESTIGAÇÃO DO ACIDENTE
ARMAZENAMENTO, TRANSPORTE E MEIO AMBIENTE
ACIDENTE NA COSTA BRASILEIRA 
 30 de Agosto de 1998 – Rio Grande do Sul
Empresas Responsáveis: 
Bunge Fertilizantes(importadora da carga) Chemoil Internacional Limited (operadora da embarcação) 
Genesis Navigation (proprietária do navio). 
Indenização: R$ 20 milhões
Segundo laudo emitido pela Universidade Federal do Rio Grande: O derramamento de substância estranha à água do sistema hídrico da Lagoa dos Patos é responsável por interferir no equilíbrio natural e gerar danos ao ecossistema marinho. O dano provocado com o vazamento é considerado imensurável ao meio ambiente.
Após mais de 12 anos, a Justiça Federal do Rio Grande do Sul decidiu, na quinta-feira, 20, pela condenação das empresas responsáveis pelo vazamento de ácido sulfúrico do navio Bahamas, em 1998. As empresas Bunge Fertilizantes, importadora da carga, Chemoil Internacional Limited, operadora da embarcação, e Genesis Navigation, proprietária do navio, foram condenadas a pagar indenização fixada em R$ 20 milhões. O Agora teve acesso, nesta sexta-feira, à integra da sentença.
O acidente envolvendo o navio de bandeira maltesa Bahamas em Rio Grande completará 13 anos em 24 de setembro. O Bahamas transportava ácido sulfúrico para as empresas fabricantes de fertilizantes Adubos Trevo, Fertisul e Manah - as duas últimas sucedidas atualmente pela Bunge. Na decisão judicial, constam depoimentos coletados de testemunhas, na época, que apontam como causa do acidente uma manobra incorreta, efetuada por um dos tripulantes em uma das válvulas de descarga. A imperícia teria sido responsável por provocar a sobrecarga de pressão e o consequente vazamento do ácido.
Os responsáveis já haviam respondido criminalmentepelos resultados do acidente. O acontecimento, responsável por alterar significativamente a vida da população da região, além de afetar diretamente atividades econômicas, ambientais e sociais locais, expôs a fragilidade do controle de embarcações e do transporte de cargas perigosas na costa brasileira.
As empresas Chemoil International Limited e Genesis Navigation foram responsabilizadas pelo fato de assumirem o risco do dano ambiental decorrente das atividades por elas desempenhadas. Já a Bunge Fertilizantes responde na condição de sucessora das empresas Manah S.A e Fertilizante Serrana S.A (Fertisul), destinatárias do ácido que se encontrava no navio durante o vazamento. Segundo o juiz federal substituto Rafael Wolff, se a carga não fosse importada pela empresa, a mistura jamais teria sido despejada na Lagoa dos Patos. A sentença é fundamentada no fato de ser obrigação das empresas condenadas arcar com os prejuízos causados por qualquer evento danoso durante atividade potencialmente poluidora, já que os mesmos se beneficiam dos negócios praticados.
Segundo laudo emitido pela Universidade Federal do Rio Grande (Furg) durante o processo, o simples fato do derramamento de substância estranha à água do sistema hídrico da Lagoa dos Patos já é responsável por interferir no equilíbrio natural e gerar danos ao ecossistema marinho. O dano provocado com o vazamento é considerado imensurável ao meio ambiente.
30 de agosto de 1998
Rio Grande do Sul
A instalação incorreta e a incapacidade de alguns equipamentos a bordo, somadas à falta de
experiência da tripulação foram fatores contribuintes para o acidente.
aço inoxidável aço-carbono
De acordo com diversos depoimentos, havia alguns problemas de comunicação a bordo
, 
desde que não havia uma língua oficial usada para dar as ordens
concentrações acima de 95%, e
tem a característica de tornar-se mais corrosivo quando diluído em água, criando uma reação
violenta.
Sob uma taxa de concentração entre 80% e 20% o ácido sulfúrico
torna-se
extremamente corrosivo, sem condições de ser comercializado, manuseado ou transportado
. 
CONCLUSÃO
Tanto o Enxofre como o Ácido Sulfúrico são indispensáveis no mercado Mundial;
Parâmetro de desenvolvimento;
Principal utilização: Agricultura, como Fertilizantes.
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