Unidade de Recuperação de Vapores

Em processos onde há necessidade de Recuperação de Vapores de compostos tóxicos ou de alto valor, seja por exigência de órgãos fiscalizadores como a CETESB ou decisão estratégica da empresa, a URV – Unidade de Recuperação de Vapores é a solução mais adequada.

O objetivo principal da URV é eliminar as emissões atmosféricas de Compostos Orgânicos Voláteis VOCs, Compostos Perigosos (HAP) e Cancerígenos, que oferecem riscos à saúde e contribuem para a destruição da camada de ozônio e para o aquecimento global.

As Unidades de Recuperação de Vapores URV desenvolvidas pela UTBR atendem as exigências normativas do CONAMA, EPA, USCG, CETESB e outros órgãos normativos, com eficiência mínima de 95%, podendo chegar à 99,9% de recuperação dos Vapores Orgânicos Voláteis.

As técnicas de recuperação de vapores são variadas e cada solução projetada pela UTBR utiliza a melhor tecnologia disponível para a aplicação.

As principais tecnologias são:

• Adsorção por leito de carvão ativado (mais utilizada);
• Condensação por resfriamento ou compressão;
• Absorção por colunas de transferência de massa (scrubbers);
• Separação por membranas;

Potenciais Aplicações para URV

• Terminais de líquidos;
• Carregamento e descarregamento de navios, balsas, caminhões e vagões;
• Tratamento de carboquímicos;
• Bases de carregamento de combustíveis;
• Pátio de aeronaves e aeroportos;

• Estações de bombeamento;
• Degassing de balsas e navios, tanques, reatores e silos;
• Vents e respiros de tanques de armazenamento;
• Refinarias;
• Indústrias químicas e petroquímicas;

Compostos com grande potencial de recuperação

• Benzeno
• Tolueno
• Naftaleno
• Xileno
• Gasolina (Todos os tipos)
• ETBE , MTBE
• Aditivos (Todos os tipos)
• Diesel
• Querosene e gasolina de aviação
• Etanol e Metanol
• Produtos químicos
• Solventes
• Hidrocarbonetos em geral
• Butano
• Éter
• Acetona

• Tetracloreto de Carbono
• Cloro Benzeno
• Cloro Etano
• Cloroform
• Ciclo Hexano
• Dicloro Etano
• Etil Benzeno
• Hexano
• IsoButano
• Cloreto de Metileno
• Nafta
• Pentano
• Percloro Etileno
• Propano
• TricloroEtano
• Entre outros

Descrição do Processo

Principais componentes e suas características

» Leitos de Carvão:

• Bocal de 24” para substituição do carvão;
• Difusores internos para homogeneizar a distribuição de vapor no carvão;
• Pontos de medição de temperatura para identificação de “Hot Spots”;
• Bocais para injeção de nitrogênio/ água para resfriamento e inertização em caso de emergência;
• Carvão ativado com vida útil de 5 a 10 anos e com alta capacidade de adsorção Wc (Working capacity);
• Válvula de segurança – PSV.

» Bomba de vácuo de parafuso seco:

• Alta eficiência e baixo consumo de energia;
• Isento de óleo e portanto não gera resíduos a serem tratados;
• Sistema de resfriamento para controle da temperatura do VOC;
• Pontos de medição de temperatura e pressão;
• Baixa temperatura de operação;
• Atinge vácuo de até 10mbar, pressão absoluta, mantendo a vazão nominal.

» Coluna absorvedora:

• Demister;
• Bico aspersor para homogeneizar a distribuição do líquido absorvente;
• Distribuidor de vapor para evitar formação de caminhos preferenciais;
• Transmissor de nível;
• Elemento para aumentar o contato entre vapor e líquido (pall ring);
• Bocal de saída com quebra vortex aumentando a eficiência da bomba de descarga;
• Válvula de segurança – PSV.

» Válvulas automáticas:

• IP65 ou superior;
• Válvulas 100% estanques;
• Vedação compatível com os fluídos;
• Indicador de posição local;
• Fim de curso para posição aberta e fechada aumentando a segurança.

» Instrumentos (Temperatura, Pressão, Vazão, Nível, Detector de Gases):

• IP65 ou superior;
• Transmissores padronizados (24Vdc e 4 a 20mA);
• Indicação local;
• Alta precisão e repetibilidade;
• Unidades de engenharia adequadas com o processo;

» Sistema de Controle (CLP):

• Arquitetura de redes projetada para evitar ataques cibernéticos;
• Operação local e remota através de IHM e sistemas supervisórios;
• Intertravamentos de segurança;
• Relé de segurança associado a todos os atuadores do sistema;
• Tela de alarmes com descrição, hora e data da ocorrência;
• Relatórios de todas as variáveis e indicadores do sistema como temperatura, vazão, etc.;
• Programação estruturada para permitir upgrades de forma rápida e segura.

Etapas do Processo de Recuperação de Vapores

» Leitos de carvão ativado:

O processo de recuperação de vapor consiste em dois ou mais vasos de adsorção (carvão ativado ou outros adsorventes) que coletam os Vapores Orgânicos Voláteis através do processo de adsorção que permite a passagem apenas do ar limpo para a atmosfera.
Cada leito de carvão ativado é dimensionado para adsorver uma determinada quantidade de vapor de hidrocarbonetos e antes da saturação do carvão ativado, o sistema troca o leito automaticamente garantindo uma operação contínua e sem necessidade de intervenção do operador.

» Bomba de vácuo:

O leito de carvão ativado é regenerado através de uma ou mais bombas de vácuo de parafuso seco que retira totalmente por meio de pressão negativa (vácuo) as moléculas de hidrocarbonetos capturadas no carvão e direciona para a coluna de absorção.
Após o vácuo limite ser atingido o sistema abre a válvula que permite a entrada controlada de ar de purga para retirar as moléculas mais pesadas do carvão que não foram removidas durante a realização do vácuo, este processo é conhecido como Dessorção.

» Absorção:

Um líquido absorvedor é circulado na coluna de absorção em fluxo contrario ao fluxo do vapor retirado do leito de carvão.
No Centro da coluna de absorção, são adicionados recheios que promovem o aumento da área de contato do vapor com o líquido, garantindo eficiência na transferência de massa entre eles.
O resultado deste processo é a absorção do vapor pelo líquido que posteriormente pode retornar ao processo.

Os benefícios financeiros e o ganho de competitividade proporcionados pela recuperação de produtos como Gasolina, Etanol, Benzeno, Tolueno, Butano, Propano, Nafta, entre outros, são proporcionados pois as substâncias recuperadas retornam para o processo produtivo acabando com o desperdício de compostos de alto valor.

Benefícios e Principais Vantagens

• Tempo de payback reduzido devido ao ótimo custo benefício de “Investimento x Retorno”;
• Carvão com alta capacidade de adsorção WC (Working Capacity);
• Filosofia de construção “Skid monted” reduzindo o trabalho e interferências em campo;
• Operação local (IHM) ou remota (Supervisório);
• Ganho de eficiência na utilização dos recursos e aumento de competitividade;

• Ambiente livre de produtos inflamáveis, tóxicos e perigosos aumentando a segurança;
• Sistema totalmente automático;
• Alto Turndown;
• Requer somente eletricidade;
• Eficiência de recuperação de 95% a 99,9%;
• Atende grande variedade de produtos químicos.

Opcionais

• Analisadores de gases de entrada e saída;
• Projeto de acordo com FM Global;
• Projeto e instalação para áreas potencialmente explosivas (NBR IEC 60079);
• Pintura Personalizada;
• Monitoramento e controle a distância;
• Projeto, análise e construção do sistema de interligação e coleta de vapores e gases;

• Estudo de compatibilidade entre compostos evitando reações indesejáveis;
• Ventiladores ou exaustores para sistema com baixa pressão do coletor;
• Licenciamento no órgão ambiental;
• Testes em laboratórios certificados;
• Integração da automação do skid à automação do processo;
• Sistema preparado para programa LDAR EPA.

Consulte a UTBR para outras aplicações!