Unidades de recuperação de compostos orgânicos voláteis (VOC)

As unidades de recuperação de COV são sistemas embalados destinados a tratar os vapores emitidos durante as operações de carregamento ou armazenamento de produtos petrolíferos. Eles são projetados para recuperar compostos orgânicos voláteis, componentes de odor ou aromáticos, evitando emissões para a atmosfera.

 

Compostos orgânicos voláteis (COV) são componentes leves gerados a partir de produtos à base de petróleo, como gasolina, nafta, diesel ou petróleo bruto. As fontes típicas de vapores de petróleo bruto são o enchimento de embarcações de armazenamento e descarregamento flutuantes (FSO) perto das plataformas de petróleo. Além disso, embarcações ou navios-tanque em terminais em terra ou fazendas de tanques podem gerar vapores durante as operações de carga e descarga.

No que diz respeito aos produtos refinados de petróleo, as fontes típicas de vapores condensados são:

  • Respiração e ventilação do tanque de armazenamento
  • Carregamento do tanque de armazenamento
  • Carregamento de navios-tanque e barcaças (também chamado de carregamento marítimo)
  • Truck loading
  • Carregamento de vagões
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    Um sistema de tratamento de vapor é um equipamento fundamental para lidar com esses vapores, reconhecidos como perigosos para o meio ambiente e para a saúde humana. Atualmente, a melhor técnica disponível para recuperar esses vapores é a  Vapor Recovery Unit (VRU) com leitos de carvão ativado. Eles contam com a Tecnologia de Carbono Ativo (também chamada de Adsorção de Carbono a Vácuo), que é a solução mais aplicável para produtos altamente voláteis.

    Gasolina, diesel, nafta, condensados, metanol, etanol, benzeno, tolueno, xileno e também óleo cru são compatíveis com carvões ativados. Do ponto de vista do projeto, uma unidade de recuperação de vapor à base de carbono ativo é equipada com os seguintes elementos principais:

    1. Os leitos de carbono . Normalmente, são dois recipientes cheios de carvão ativo para capturar o VOC do fluxo de vapor e liberar o ar limpo.
    2. As bombas de vácuo . Eles extraem os hidrocarbonetos capturados dos carbonos ativos, levando-os para uma coluna de absorção. As bombas de vácuo de anel líquido ou de parafuso seco são as mais adequadas para essa aplicação.
    3. A coluna do absorvedor . Funciona como um esfoliante líquido. Aqui os vapores encontram um líquido absorvente, que os absorve. O produto líquido (absorvente + produto recuperado) é enviado de volta ao tanque de armazenamento.

    Esses três componentes principais refletem as três principais etapas do processo que apresentam os princípios de funcionamento de um VRU de leito de carbono :

    • ADSORÇÃO: os COVs são adsorvidos nos carbonos ativados.
    • REGENERAÇÃO: os carvões ativos são limpos dos hidrocarbonetos adsorvidos por meio de vácuo.
    • ABSORÇÃO: os vapores são encaminhados para a coluna de absorção, onde são absorvidos por um líquido absorvente.

    Os vapores das operações de carregamento ou armazenamento chegam à Unidade de Recuperação de Vapor (VRU). Eles entram no vaso de leito de carbono configurado no modo de adsorção/recepção. Os hidrocarbonetos no vapor são adsorvidos nos carvões ativados (AC) e o ar limpo é liberado na atmosfera.

    Quando os CAs estão saturados, após 10 a 15 minutos em média, os vapores são direcionados para o segundo recipiente. O primeiro vaso, saturado, é isolado e colocado sob vácuo por uma ou mais bombas de vácuo. Ao fazer isso, os hidrocarbonetos adsorvidos são removidos do CA e, por meio das bombas de vácuo, entram na coluna do absorvedor. Na coluna do absorvedor, um fluido absorvente (por exemplo, gasolina) é despejado, enquanto os vapores extraídos e altamente concentrados seguem na direção oposta.

    A maioria dos hidrocarbonetos   no vapor é absorvida pelo líquido absorvente. Os vapores não absorvidos são redirecionados para o vaso AC no modo de adsorção/recepção por meio de uma linha de reciclagem. O absorvedor com o produto recuperado é devolvido ao tanque de armazenamento ou à tubulação. Quando o ciclo completo é concluído, o AC está limpo e pronto para receber um novo fluxo de vapor. Por esse motivo, os vasos de CA trocam de função e os vapores são direcionados para o vaso de CA limpo no modo de recepção. Essa sequência se repete a cada 10 a 15 minutos, enquanto os vapores de hidrocarbonetos estiverem entrando no sistema de recuperação de vapor .

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    volatile-organic-compound-recovery-units_compliant-with-the-major-emission-standards

     

    Um dos principais motivadores para a instalação de um VRU é a necessidade de cumprir a legislação ambiental. No que diz respeito ao petróleo bruto, o padrão está relacionado à eficiência da recuperação, que geralmente deve estar entre 90 e 95%.

    Para produtos à base de óleo, cada país tem seu próprio padrão, muitos países exigem <10 mg/Nm3 de acordo com o Protocolo de Gotemburgo assinado. Alguns países vão ainda mais baixo com limites de emissão de 5 gramas, 2 gramas até 150 ou 50 mg/Nm3. Os padrões de componentes aromáticos variam entre 10 mg/Nm3 e 1 mg/Nm3.

     

    Um sistema de recuperação de vapor de leito de carbono reduz os níveis de emissões e, ao mesmo tempo, recupera hidrocarbonetos valiosos. Eles são capazes de capturar cerca de 99% dos compostos orgânicos voláteis gerados. Em resumo, os benefícios de um VRU de leito de carbono são

  • Conformidade com as normas ambientais
  • Redução das emissões de VOC e melhor qualidade do ar
  • Ambiente de trabalho mais seguro para os operadores que trabalham nos terminais
  • Redução dos efeitos sobre a saúde das comunidades locais vizinhas
  • Aumento dos lucros por meio da recuperação de gasolina adicional dos vapores
  • Rápido retorno do investimento
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