Aditivos para Combustível
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Aditivos para Combustível BOLETIM TÉCNICO CONTAMINAÇÃO MICROBIOLÓGICA DE COMBUSTÍVEIS Introdução O maior problema de origem microbiológica na indústria petrolífera consiste na contaminação dos produtos armazenados. As consequências desse impacto são essencialmente: Perda de qualidade dos produtos (Fig.1); Formação de lamas (Fig.2); Deterioração das linhas de transporte e dos tanques de armazenagem de combustível. Embora todos os combustíveis sofram de problemas de contaminação, o gasóleo é, actualmente, o mais susceptível de sofrer contaminações pela acção de uma diversidade de bactérias e fungos (Fig.3). Nos últimos anos tem-se assistido ao aumento de casos de contaminação em todo o mundo. Várias são as causas apontadas para este fenómeno, sendo de destacar: A diminuição dos teores em enxofre no combustível, que inibia parcialmente o crescimento biológico; Figura 1 - Gasóleo contaminado A mistura com biodiesel; O aumento de aditivos no combustível (ex: aminas alifáticas, agentes quelantes, detergentes e inibidores de corrosão), alguns dos quais podem actuar como nutrientes para os microrganismos. Figura 2 –Lamas no tanque Bactérias e Fungos Fungos Bactérias Figura 3 – Tipo de contaminantes www.petrochem.pt Petrochem – Produtos Químicos de Portugal Edifício Petrochem Zona Industrial de Frielas 2660-025 Frielas (Loures) - Portugal Phone +351 219 896 340 Fax +351 219 890 176 [email protected] Problemas de Contaminação nos Tanques de armazenagem Mesmo nos tanques com melhor manutenção, a contaminação é um problema frequente. Os microrganismos estão normalmente presentes no combustível mas, uma boa manutenção (drenagem da água e utilização de biocidas) minimiza o seu crescimento. Água O requisito fundamental para o crescimento microbiológico no combustível é a presença de água. A água está quase sempre presente pelas seguintes razões: Oxigénio Nos combustíveis destilados, o oxigénio está sempre presente em quantidades suficientes e é sempre reposto quando os tanques são cheios. No entanto, mesmo se o meio se tornar anaeróbio, continuam a não estar protegidos do ataque microbiológico, uma vez que organismos como Bacillus e bactérias anaeróbias, como as bactérias sulfato redutoras (SRB) (Fig.5), continuam a crescer e multiplicar-se. Possível condensação, nas paredes do tanque, de água dissolvida no combustível; Possível entrada de humidade do ar, no tanque, através de ventiladores ou tampas amovíveis; Drenagem ineficiente em tanques mal desenhados. A presença de apenas 0,5ml de água por litro de combustível, é suficiente para o início de crescimento biológico, o que é agravado pelo facto de resultar mais produção de água a partir do metabolismo celular, continuando o ciclo. Os microrganismos desenvolvem-se em alguns combustíveis utilizando os alcanos como nutriente e em alguns casos, tirando partido de alguns aditivos do combustível. O tipo de organismos e os danos causados dependem do combustível e dos aditivos. No entanto, embora possa ser encontrada uma grande variedade de microrganismos, o mais grave é o fungo filamentoso Hormoconis resinae (Fig.4), que se encontra presente em 70% de todos os casos de contaminação encontrados no gasóleo. Este organismo é o mais prejudicial de todos os contaminantes, pelas seguintes razões: Grande dimensão e capacidade de produzir muita biomassa; É a causa mais comum de corrosão microbiana; Desenvolve-se no meio do combustível e da água. Reveste as goticulas de água, fixando-se nas paredes dos tanques, e continua o seu crescimento, gerando mais água por baixo do biofilme, aderindo firmemente ao depósito; A população de Hormoconis resinae, uma vez estabelecida, continua a multiplicar-se no mesmo local, produzindo biofilmes filamentosos. Fig. 4 - Hormoconis resinae Fig. 5 - Bactérias Sulfato Redutoras (SRB) Os problemas associados ao crescimento microbiológico (Tab.1) são diversos, e, fundamentalmente, as consequências são: TIPOS PRINCIPAIS DE MICROORGANISMOS PROBLEMA Instabilidade do combustível Corrosão nos tanques e linhas de combustível Aumento do teor em água Fungos e bactérias aeróbias Fungos e bactérias anaeróbias Todos Formação de lamas Passagem de células da fase aquosa para a oleosa Produção de sólidos em suspensão Entupimento de linhas e filtros Vida útil dos filtros reduzida Todos Entupimento de injectores Aumento do teor em enxofre Bactérias aeróbias e fungos Problemas de saúde Fungos e bactérias aeróbias Todos Fungos e bactérias produtoras de polímero Todos SRB Bactérias produtoras de endotoxinas e SBR Tab. 1 - Resumo dos problemas associados à contaminação microbiológica. www.petrochem.pt Petrochem – Produtos Químicos de Portugal Edifício Petrochem Zona Industrial de Frielas 2660-025 Frielas (Loures) - Portugal Phone +351 219 896 340 Fax +351 219 890 176 [email protected] Controlo Da Contaminação Microbiológica Na maioria dos casos, o melhor controlo da biodeterioração dos materiais é a prevenção. A limpeza e drenagem frequente dos tanques são operações importantes na minimização de problemas de crescimento biológico. No entanto, nem sempre é possível manter condições de inexistência de água e de limpeza, sendo, por vezes, necessário esvaziar completamente os tanques de armazenamento para limpeza e remoção dos biofilmes. A corrosão no interior dos tanques (Fig.6) também pode ser evitada por revestimentos interiores e por protecção catódica (ânodos de sacrifício ou corrente imposta), processos bastante onerosos. O recurso a biocidas tem-se revelado a melhor opção para a resolução de problemas ou prevenção de contaminação microbiológica. Selecção de biocidas para utilização em sistemas de combustível Os principais critérios para a selecção de um biocida eficaz são os seguintes: Não provocar alterações nas especificações do combustível; Não ter efeitos negativos nos motores, bombas e restantes componentes; Eficácia num largo espectro de microrganismo; Facilidade de penetração no biofilmes; Compatibilidade química e física com o combustível e os outros aditivos; Facilidade e segurança na utilização; Biodegradabilidade. Existem diversos biocidas solúveis em água ou em hidrocarbonetos (Tab.2). As propriedades de compatibilidade necessárias são frequentemente obtidas pelas formulações que os incorporam e não pelo biocida em si mesmo. Solúveis em hidrocarbonetos Isotiazolonas Piridinetiona Hexahidrotriazinas Imidazolcarbamato Organoborinanos Solúveis em água Morfolinas Oxazolidinas Halidos Aldeídos Fenólicos Tab. 2 - Exemplos de biocidas solúveis em água e em hidrocarbonetos A Solução Petrochem: B-DIESEL Fig. 6 - Corrosão microbiana em tanque de combustível O B-DIESEL é uma mistura que contém Oxazolidinas e oferece protecção contra a contaminação microbiana, tanto na fase aquosa, como na oleosa, sendo indicado para o uso em gasóleo, biodiesel e misturas gasóleo/biodiesel. As Oxazolidinas são uma importante classe de compostos heterocíclicos com boas propriedades antimicrobianas. A sua acção biocida está relacionada com a inibição de síntese de proteínas. Os resultados da acção da oxazolidina estão presentes nas tabelas seguintes (Tab.3,4,5 e 6) em que se verificam os tempos de morte de vários contaminantes existentes em gasóleo e misturas de gasóleo/biodiesel para várias concentrações de biocida. www.petrochem.pt Petrochem – Produtos Químicos de Portugal Edifício Petrochem Zona Industrial de Frielas 2660-025 Frielas (Loures) - Portugal Phone +351 219 896 340 Fax +351 219 890 176 [email protected] Concentração Gasóleo 2% Biodiesel 100 mg/l 2h 2h 300 mg/l 30 min 15 min 500 mg/l 15 min 15 min Tab. 3 - Tempos de morte de Candida silvícola 5% Biodiesel 2h 15 min 15 min Biodiesel 24h 15 min 15 min Concentração Gasóleo 2% Biodiesel 100 mg/l 15 min 15 min 300 mg/l 30 min 15 min 500 mg/l 15 min 15 min Tab. 4 - Tempos de morte de Rhodotorula sp 5% Biodiesel 15 min 15 min 15 min Biodiesel 15 min 15 min 15 min Concentração Gasóleo 2% Biodiesel 100 mg/l 24 h 24h 300 mg/l 15 min 15 min 500 mg/l 15 min 15 min Tab. 5 - Tempos de morte de A.fumigatus 5% Biodiesel 24h 15 min 15 min Biodiesel 6h 15 min 15 min Concentração Gasóleo 2% Biodiesel 100 mg/l 4h 4h 300 mg/l 30 min 15 min 500 mg/l 15 min 15 min Tab. 6 - Tempos de morte de Paecilomyces sp 5% Biodiesel 4h 15 min 15 min Biodiesel 15 min 15 min 15 min Conclusão Qualquer que seja o biocida seleccionado, deverá ser encarado como um tratamento de prevenção que impeça o aparecimento e crescimento dos diversos contaminantes microbiológicos. O tratamento deverá ser contínuo e de acordo com as dosagens aconselhadas pelo fabricante. Em alguns casos, já têm sido experimentados tratamentos com choques de biocida, tendo-se verificado que a eficácia é reduzida, havendo sobrevivência e proliferação de alguns microrganismos mais resistentes. Nos casos em que existe contaminação, os fabricantes deverão ser consultados, pois possuem soluções adequadas para cada situação que contemplam quantidade de aditivo, tempo de contacto e os procedimentos operativos necessários. DEPARTAMENTO TÉCNICO Tema: Aditivos para combustível Edição: 01.1115 www.petrochem.pt Petrochem – Produtos Químicos de Portugal Edifício Petrochem Zona Industrial de Frielas 2660-025 Frielas (Loures) - Portugal Phone +351 219 896 340 Fax +351 219 890 176 [email protected]
