Processos Catalíticos na Indústria Química - Exercício 3

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PROCESSOS CATALÍTICOS NA INDÚSTRIA QUÍMICA: Ácido Acético 
1) Comente sobre a demanda de ácido acético no mundo e no Brasil. 
A demanda global de ácido acético aumentou de 6 milhões para 10 milhões de toneladas no período 
de 2000-2013, sendo a China o maior consumidor em 2013, a América do Norte e Europa 
representam 30% do consumo global neste ano. A estimativa é que o continente asiático em 2020 
represente 72% da demanda global com um crescimento anual de 5% até alcançar 16 milhões de 
toneladas. No Brasil a produção nacional não é suficiente para suprir a demanda, tendo que ser 
importado. 
 
2) Qual foi o primeiro processo industrial de produção de ácido acético? Em que consistia? 
O primeiro processo industrial de produção foi na Alemanha em 1914, o ácido acético era obtido a partir do 
acetaldeído. Consistia primeiramente na hidrólise do carbeto de cálcio para se obter o acetileno, em seguida 
o acetileno era hidratado sob catálise de sais de mercúrio III gerando o acetaldeído, a seguir com a oxidação 
do acetaldeído era obtido o ácido acético. 
 
3) Qual a melhoria que o processo Hoechst-Wacker introduziu, em comparação ao primeiro processo de 
produção? 
A melhoria foi que houve uma substituição da rota descrita na questão anterior, pelo processo Hoechst-
Wacker o acetaldeído é obtido pela oxidação do etileno utilizando um sistema catalítico com paládio 
(PdCl2/CuCl2), isso representou uma redução no custo de produção do ácido acético utilizando o etileno em 
comparação com a utilização do acetileno. 
 
4) Quando se compara os processos BASF, Monsanto e Cativa, de produção do ácido acético: 
4a) Quais as principais vantagens trazidas pelo desenvolvimento dos processos Monsanto e Cativa, 
em relação ao Processo da BASF? 
As principais vantagens dos processos Monsanto e Cativa em relação ao processo BASF está nas 
menores faixas de temperatura e pressão de trabalho, na menor concentração do catalisador e no 
maior rendimento na obtenção do produto. 
 
4b) Qual a maior diferença entre os processos Monsanto e Cativa e qual vantagem decorre da 
mesma? 
A maior diferença é que o processo Cativa utiliza como catalisador o irídio ao invés do ródio. A principal 
vantagem deste processo reside na estabilidade do complexo de irídio, que é maior do que o de ródio. Por 
isso, é possível reduzir o volume de água utilizado no reator sem o inconveniente da precipitação do 
complexo catalítico. Outras vantagens são a redução na formação de subprodutos e aumento do rendimento 
em relação ao consumo de CO. 
 
5) Qual a importância, durante o processo Monsanto, de: 
5a) se manter uma concentração mínima de 10 % de água no meio reacional? Qual o inconveniente 
dessa medida? 
É importante manter uma concentração mínima de 10% de água no meio reacional para evitar que o 
catalisador de ródio venha a formar espécies inativas Rh (III), que em compartimentos com baixa pressão de 
CO levam à formação de RhI3, uma espécie insolúvel. A água impede a perda do catalisador por 
precipitação, pois reage com as espécies inativas Rh (III) restaurando as espécies ativas Rh (I). 
O inconveniente é que torna o processo oneroso devido a maior quantidade de água a ser destilada e também 
participa de uma reação lateral importante, a reação de troca água-gás, que reduz a quantidade disponível 
de CO no meio reacional, reduzindo o rendimento da carbonilação. 
 
5b) não ocorrer redução da pressão parcial de CO? 
Sim, a redução da pressão ocorre no tanque flash fazendo com que a maioria dos componentes mais voláteis 
seja vaporizada, incluindo o ácido acético, enquanto o catalisador permanece em solução e é reciclado, 
retornando ao reator. É importante saber que a redução da pressão parcial de CO interfere na estabilidade 
do complexo de ródio, ocasionando a perda de ligantes CO e a formação de espécies insolúveis como o RhI3. 
 
6) No Brasil qual a situação em termos de produção de ácido acético? Quais são as empresas 
produtoras? O Brasil é autossuficiente na produção? Qual a rota industrial de produção empregada 
no Brasil? 
No Brasil a demanda de ácido acético é maior do que a produção nacional sendo necessário importar para 
suprir a carência, em 2009 foram importados 96,5 mil toneladas e a produção nacional foi de 62 mil 
toneladas. As principais produtoras nacionais são: Rhodia Poliamida 65%, Cloroetil 21% e Butilamil 14%. 
No Brasil, os produtores utilizam a via do etanol, um processo mais oneroso e antigo que a produção pela via 
clássica, a carbonilação do metanol. O etanol é oxidado a acetaldeído, que por sua vez é oxidado a ácido 
acético. 
 
7) Como o ácido acético participa da síntese do ácido tereftálico, pelo processo Amoco? 
O ácido tereftálico (ATP) pode ser produzido por três rotas uma delas é o processo Amoco sendo esse o mais 
importante comercialmente. Neste processo o p-xileno é solubilizado em ácido acético, e sofre uma oxidação 
sob temperatura de 200°C e pressão de 15-30 atm, para formar o ácido tereftálico, que posteriormente é 
purificado por hidrogenação. 
 
8) Como é obtido o acetato de vinila? 
A principal forma de obtenção do acetato de vinila envolve a reação entre o ácido acético, o etileno e o 
oxigênio, na presença de um catalisador de paládio, obtendo-se o acetato de vinila e água. 
 
Jose Jorge Araújo e Silva