Processo Acetileno

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O acetileno (C2H2), nome usualmente empregado para o etino, é 
um composto gasoso insaturado, incolor, com cheiro intenso e desagradável, 
altamente instável e inflamável, pertence à família dos hidrocarbonetos da 
classe dos alcinos. É composto por dois átomos de carbono ligados entre si 
por uma tripla ligação e dois átomos de hidrogênio: 
Peso molecular 26,038 
Ponto de ebulição a 170 kPa 198,15 K 
Ponto de sublimação a 101,3325 kPa 189,15 K 
Limite de inflamabilidade no ar 2,5 - 81% (por volume) 
Pressão crítica 6190 kPa 
Pressão de vapor a 21,1ºC 4479 kPa 
Pressão no ponto triplo 128 kPa 
Temperatura crítica 308,35 K 
Temperatura de auto-ignição 679-713 K 
Temperatura no ponto triplo 192,60 K 
Solubilidade em água a 101,325 kPa e 25ºC 0,94 cm3 /1 cm3 de água 
Viscosidade, gás a 101,325 kPa e 20ºC 0,0100 mPa x s; 0,0100 cP 
Viscosidade, líquido a -80ºC 0,195 mPa x s; 0,195 cP 
Volume crítico 4,340 dm3/kg 
Volume específico a 15,6ºC e 101,325 kPa 900,8 dm3/kg 
Calor de combustão, gás a 25ºC e pressão const. para formar H2O(l) + CO2(g) 1299,6 kJ/mol 
Calor de combustão, gás a 25ºC e pressão. const. para formar H2O(g) + CO2(g) 1255,6 kJ/mol 
Calor latente de fusão a -85,75ºC 128 kPa 
Calor molar específico gás a 101,325 kPa e 26,8ºC e pressão constante 44,308 J/(mol xK) 
Calor molar específico, gás a 101,325 kPa a 26,8ºC e volume constante 35,915 J/(mol xK) 
Condutividade térmica, gás a 101,325 kPa e 15,6ºC 0,02006 W/(m x K) 
Razão do calor específico, gás a 101,325 kPa e 26,8ºC, Cp/Cv 1,234 
Densidade absoluta, gás a 101,325 kPa e 0,0ºC 1,1747 kg/m3 
Densidade crítica 0,2304 kg/dm3 
Densidade relativa, gás a 101,325 kPa a 0,0ºC (ar =1) 0,908 
Densidade, estado líquido a -80,75ºC 0,610 kg/l 
Fator crítico de compressibilidade 0,274 
Fonte: Gama Gases 
 Também chamado de craqueamento do gás natural, ou 
craqueamento de hidrocarbonetos líquidos. 
 É o processo mais moderno, porém menos utilizado. 
 Baseia-se na oxidação parcial, utilizando oxigênio puro ou ar, 
craqueamento térmico e um arco elétrico. 
 
 
 Existem diversos processo de pirólise, porem os mais conhecidos e 
utilizados são: Sachsse criado pela BASF e o processo criado pela 
DuPont. 
 
 
5 CH4 + 3 O2 → C2H2 + 3 CO + 6 H2 + 3 H2O 
 Diagrama de blocos 
Fonte: Adaptado conforme o processo descrito SHREVE, R. Norris, 1980. 
(OP) (OP) (OP)
(OP)(OP)(OP)
CH4 (g)
O (g)
CH4 (g)
O (g)
Combustível
PRÉ
AQUECEDOR
QUEIMADOR
M
I
S
T
U
R
A
ZONA
DE
CHAMA
(CQ)
E
X
T
I
N
Ç
Ã
O
Jatos
água
ou
óleo
RESFRIADOR
C2H2(g)
CH4(g)
H2(g)
CO(g)
CO2(g)
Inertes
Fuligem
Jatos
água
ou
óleo
FILTRO
Fuligem
CARVÃO
COMPRESSOR
CO(g)
CO2(g)
H2(g)
CH4(g)
Inertes
COLUNA
RECHEADA
EXTRATORC2H2
99%
Solvente
C2H2(g)
CH4(g)
H2(g)
CO(g)
CO2(g)
Inertes
Fuligem
C2H2(g)
CH4(g)
H2(g)
CO(g)
CO2(g)
Inertes
C2H2(g)
CH4(g)
H2(g)
CO(g)
CO2(g)
Inertes
C2H2
H2O
H2O
 Fluxograma de processo 
Fonte: Adaptado conforme o processo descrito SHREVE, R. Norris, 1980. 
Oxigênio
Metano
Combustível
EXTRATOR
REGENERADOR
Vapor
PRÉ-AQUECEDOR
QUEIMADOR DE
ACETILENO
RESFRIADOR
ABSORVEDOR
DE
ACETILENO
H2OVapor
H2O
CALDEIRA
A CALOR
PERDIDO
Saída acetileno final
Saída do refugo de acetileno
 Semelhante ao 
processo Sachsse, 
porém na segunda 
etapa, é utilizado um 
queimador que possui 
uma bobina 
magnética, realizando 
com maior eficiência 
os processos seguintes. 
 Maior rendimento do 
acetileno e menor 
formação de 
subprodutos. 
 
Fonte: SHREVE, R. Norris. Indústrias de processos químicos, 1980. 
Fonte de tensão
-+
Alimentação do metano
Saída de água
de refrigeração
Eletrodo de grafita
Bobina magnética
Entrada do 
hidrocarboneto de
extinção
Nebulizador de
água de extinção
Entrada da água
de refrigeração
Produto rico
em acetileno
Entrada de água
de extinção
DETALHE 1
 Bobina magnética, em torno do
queimador de acetileno, a qual
provoca a rotação do arco para se
ter aquecimento uniforme
(patente canadense 576.701)
DETALHE 2
 A extinção a hidrocarbonetos
refria os gases quentes e provoca
pirólise, com formação de mais
acetileno (patente britânica
938.823)
DETALHE 3
 A água de arrefecimento em
torno do tubo do queimador
impede a formação de camadas
de carbono nos pontos em que o
arco atinge as paredes (patente
americana 3.073.769)
CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2 ∆H= 30,4 kcal/ mol 
 Baseia-se na hidrólise do carbureto de cálcio, pela reação: 
 
 
 
 É uma reação exotérmica; 
 Ocorre mais rápido quando meio estiver em temperaturas entre 71 e 85; 
 A granulometria do carbureto interfere no rendimento da reação. 
 
O processo de Produção ocorre em três etapas: 
 Geração de gás 
 Purificação 
 Armazenamento em cilindros 
 
 
Existem dois processos de geração : 
 Processo Via Seco: onde o carbureto é adicionado vagarosamente em um gerador contendo 
uma quantidade fixa de água necessária apenas para que ocorra a reação. 
 Processo Via úmida : que apresenta água em excesso. Geralmente os processos contínuos 
estão mais ligados a esse tipo de processo. 
 
Para esse tipo de processo é importante: 
 Ter rígido controle de temperatura e pressão; 
 Ter uma agitação contínua , com objetivo de ter uma boa dissipação do excesso de calor e 
gerar um aumento do contato entre os reagentes ; 
 É importante manter a temperatura de operação pois o acetileno é menos solúvel em água e 
cal de carbureto em temperaturas elevadas ; 
 É importante evitar a formação de espuma durante a agitação pois ela impede a dissipação 
de calor e aumenta a pressão do sistema além de diminuir o rendimento da reação. 
 
Podemos ter dois tipo de geradores: os geradores do tipo água em carbureto e os geradores do 
tipo carbureto em água. 
 
Onde o carbureto é colocado em gavetas no fundo do gerador e o vaso é 
preenchido por água que ao cair sobre o carbureto gera a formação do acetileno. 
Fonte: Chest of Books, Acesso em: 25/08/2014 
Onde água primeiramente é admitida dentro do vaso gerador e quando estiver 
parcialmente preenchido o carbureto é então adicionado no interior do gerador . 
Este tipo de gerador pode ser de baixa e média pressão. 
Fonte: Chest of Books, Acesso em: 25/08/2014 
Geradores de Média Pressão 
 Trabalham em pressões de 0,5 a 1atm manométrico e com faixa de 
temperatura entre 57º C e 70ºC; 
 Tem como vantagem não precisar de gasômetro (vaso de aço inox 
acumulador de gás); 
 Para maior rendimento deve ter boa granulometria e maior controle de 
segurança. 
 
Geradores de Baixa Pressão 
 Operam em pressões de 0,025 a 0,035 atm manométrico e temperaturas entre 
75ºC e 85ºC permitindo uma boa taxa de reação; 
 Requerem uso de gasômetro para balancear a geração de acordo com a 
capacidade dos compressores (precisam de compressores mais potentes); 
 As vantagens são que pode-se operar com qualquer granulometria de 
carbureto e necessitam de menor controle de segurança. 
 Diagrama de blocos 
Fonte: Adaptado conforme o processo descrito BRABO,2008 
2
(CQ)
PENEIRAS
ROTATIVAS
Gás de carbureto (s)
LAVADOR/
(OP)
CONDENSADOR
SECAGEM DE
(OP)
COMPRESSORES
(OP)
C2H2(g)
PURIFICAÇÃO
(OP)
C2H2(g)
ALTA PRESSÃO
SECAGEM DE
(OP)
ARMAZENAGEM
EM CILÍNDROS
LAVADOR/
BORBULHADOR
C2H2(g)C2H2(g)
C2H2(g)
CaC2 (s)
H O(l)
GERADOR
BAIXA PRESSÃO Fluxograma de processo 
Fonte: Adaptado conforme o processo descrito BRABO,2008 / UFRJ,1982 
GÁS
CaC2 ( SÓLIDO)
ARMAZEM
(BAGS)
ÁGUA
PROCESSO
SILO
GERADOR
LAVADOR
DE GASES
CONDENSADOR
GASOMETRO
SECADOR
BAIXA
PRESSÃO
CAIXAS
PURIFICADORAS
LAVADOR/
BORBULHADOR
SECADORES
ALTA PRESSÃO
SECADOR
ÓLEO
ENCHIMENTO
CILINDROS
COMPRESSOR
MÚLTIPLO
ESTÁGIO
ÁGUA
ÁGUA
C2H2
C2H2
C2H2
C2H2
C2H2
C2H2C2H2C2H2
C2H2
CAL DE
CARBURETO
PENEIRAS CAL DE
CARBURETO
 70% do acetileno produzido é utilizado como matéria-prima para 
formação de outros compostos orgânicos. 
 Exemplo: ácido acético, etanol, acetona e anídrico acético. 
 
 30% restante do acetileno produzido é utilizados nas industrias para : 
 - Solda por fusão e brasagem 
 - Tratamento térmico 
 - Metalização 
 - Flambagem de plásticos e de granito 
 - Desmoldagem por fuligem 
 
 
Figura 1 – Soldagem oxiacetilenica 
Fonte: Química ensinada 
Seus principais fabricantes atualmente são: 
 White Martins; 
 AIR LIQUIDE; 
 LINDE Gás; 
 IBG (Indústria brasileira de gases); 
 IPES (Indústria de produtos e equipamentos de solda). 
 O primeiro equipamento de solda oxiacetilenica foi desenvolvido em 1903 pelos 
engenheiros marroquinos Edmond Fouche e Charles Picard; 
 Em caso de incêndio estancam-se as chamas colocando o cilindro em um recipiente com 
água; 
 O acetileno é um dos componentes da atmosfera de Titã, uma das luas de Saturno; 
 É usado por exploradores de cavernas em lanternas de carbureto; 
Figura 2 – Soda oxiacetilenica 
Fonte: Solostocks 
Figura 3 – Titã – lua de Saturno 
Fonte: Diário científico Figura 4 – Lanterna de carbureto 
Fonte: Alunos online 
 Berthelot foi o primeiro a sintetiza-lo através de um arco voltaico produzido entre eletrodos 
de grafite envolvidos numa atmosfera de hidrogênio, em 1859; 
 A produção via hidrólise de carbureto de cálcio concedeu ao acetileno o título de ser a 
única substancia orgânica produzida a partir de uma substancia inorgânica; 
 Em sua forma pura possui um cheiro agradável; 
 A chama do acetileno pode alcançar 3000° C; 
 Todos os sistemas de tubulações de acetileno e equipamentos associados devem ser de 
aço inox ou aço carbono e aterrados; 
 Em Julho de 2012, explodiu um cilindro de sete litros de acetileno, devido a um vazamento 
durante um processo de soldagem; 
 
Figura 5 – Cilindro de acetileno após explosão 
Fonte: Uol 
Figura 6 – Cilindro de acetileno após explosão 
Fonte: Química ensinada 
 É preferível que o cilindro de acetileno seja estocado na vertical, mas quando isso for impossível é 
recomendável que o cilindro seja posto na vertical pelo menos meia hora antes do uso. 
 Devem ser estocados em área bem ventilada, longe do calor e de todos os tipos de chamas abertas e 
faíscas. 
 Não usar acetileno perto de motores, instalações elétricas abertas ou de quaisquer outros equipamentos que 
possam produzir faíscas. 
 Não estocar cilindros de acetileno com cilindros contendo oxigênio, cloro, quaisquer outros oxidantes ou 
juntamente a outros materiais inflamáveis. 
 O transporte do acetileno em cilindros deve ser feito em caminhão equipado com carroçaria metálica 
aberta, que possua condições de transportá-los em posição vertical. 
Figura 7 – Local de armazenagem de cilindros de acetileno 
Fonte: DBC educacional Figura 8 – Caminhão de transporte de acetileno 
Fonte: Química ensinada