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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL ESCOLA DE ENGENHARIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA ÁCIDO ACÉTICO Por Beatriz Webber e Fayola Silveira O ácido etanoico, também conhecido como ácido acético, é utilizado há milhares de anos pelo ser humano. O CH₃COOH tem sido produzido e utilizado pelos seres humanos desde antes da civilização ser registrada. Acredita-se que o alquimista árabe Jabir ibn-Hayyan, conhecido como "Geber", foi o primeiro a obter CH₃COOH através da técnica de destilação do vinagre, no século VIII. Em 1845, o químico alemão Hermann Kolbe realizou pela primeira vez a síntese de uma substância orgânica a partir de precursores inorgânicos, dando origem ao CH₃COOH. Sabe-se que no século III a.C os soldados romanos marchavam longas distâncias com um frasco da substância para estimular a salivação e diminuir a sensação de sede. Ele é o principal constituinte do vinagre e sua primeira obtenção foi por meio da oxidação do etanol do vinho, explicando seu nome, pois vinho azedo vem do latim acetum que significa “vinagre” (FOGAÇA,2020). O CH₃COOH é conhecido como ácido etanoico, ácido etílico, e ácido metano carboxílico e também chamado de ácido acético glacial pois ele solidifica em sua forma pura (99,8%), com aspecto de gelo, a 16,7°C, um pouco abaixo da temperatura ambiente. O ácido acético pode ser usado para: produção de politereftalato de etila (PET); acetato de celulose utilizado na película fotográfica; acetato de polivinil utilizado na cola de madeira; para limpeza e desinfecção; como condimento em saladas (vinagre); como solvente; síntese de perfumes e corantes; preparação da seda artificial; tinturaria, imprensa; obtenção de sais metálicos para a fabricação de tintas e inseticidas; produção da aspirina; em exames diagnósticos - detectar H.P.V. (Papiloma Vírus Humanus). (UFRJ, 2020) O ácido acético concentrado é corrosivo e deve consequentemente ser manipulado com cuidado apropriado, pois pode causar queimaduras na pele, danos permanentes aos olhos, e irritação às mucosas em geral. Estas queimaduras ou bolhas podem aparecer horas após a exposição. As principais empresas fabricantes de ácido acético no Brasil são: ATLANTA QUIMICA INDUSTRIAL LTDA; Ambiental Química Indústria e Comércio; Basequímica Produtos Químicos Ltda; Boreto & Cardoso; Cetus Indústria e Comércio de Produtos Químicos; Cloroetil Solventes Acéticos; Datsman Indústria e Comércio de Produtos; Químicos; Dileta Indústria e Comércio de Produtos Químicos; Fortquim; Gotaquímica; Manuchar Comércio e Exterior; Maxtec Tecnologia Ambiental; Oldflex Comércio e Distribuição; Phoenix Chemicals; Quimeletro Indústria e Comércio; Química Araguaya; Resimapi Produtos Químicos Ltda; Rexel Distribuição Ltda; Riberquímica Produtos Químicos; Royal; Marck Comercial; Suzanil Produtos Químicos; Tamissim e Trichem Chemical´s. As principais empresas fabricantes de ácido acético mundiais são: Hangzhou Dayangchem Co. Ltd, P.R.China ; Puyer BioPharma Ltd, P.R.China ; Sancai Industry Co., Ltd, P.R.China ; Leap Chem Co., Ltd, P.R.China ; scienTEST - bioKEMIX GmbH, Alemanha ; Sigma-Aldrich International GmbH, Suíça ; CABB ; GmbH, Alemanha ; ICC Chemical Corporation, EUA ; Ingle JSC, Estônia ; Stockmeier Chemicals Belux SA/NV, Bélgica ; Puritan Products Inc, Eua ; Brown Chemical Co. Inc, Eua ; Univar EUA, Eua ; Puyer BioPharma Ltd, P.R.China ; Hangzhou J&H Chemical Co., Ltd, P.R.China ; Capot Chemical Co., Ltd, P.R.China ; Symrise AGA, Alemanha ; Vigon International, Inc, Eua; ProChem, Inc, Eua ; César e Loretz GmbH,Alemanha ; Coyne Chemical Co. Inc, Eua - empresas que produzem ácido acético glacial. Symrise AG, Alemanha - empresa que produz ácido acético natural (BGC, 2020). Produção mundial total estimada em 5 milhões ton/ano. A importância social do ácido acético se deve as suas várias aplicações, e tem grande valor por ser um conservante de alimentos, em sua forma hidratada, o que contribuiu para a sociedade ao longo dos anos. Pode-se dizer que um dos motivos do ácido acético se tornar ambientalmente importante é que nos estudos de aplicação de biomassa para conversão de esgoto doméstico em componentes orgânicos de valor agregado, o ácido acético tem se destacado como principal produto. Em relação à importância econômica, o ácido acético é considerado um commodity. Na tabela 1 é possível observar informações sobre produção, importação e exportação de ácido acético no período descrito na tabela. Já na tabela 2, encontram-se os principais produtores de ácido acético em território nacional. Tabela 1 - Consumo aparente de ácido acético no Brasil Fonte: (Carvalho; Mello, 2010). Tabela 2 - Principais produtores brasileiros de ácido acético Fonte: (Carvalho; Mello, 2010). O Brasil importa ácido acético, importação que, em 2006, representou 77,4% do consumo brasileiro de ácido acético e, em 2007, 68,5% da demanda total do produto. Em 2018, os principais exportadores de ácido acético foram Estados Unidos (US$ 589 milhões), China (US$ 429 milhões), Bélgica-Luxemburgo (US$ 359 milhões), Malásia (US$ 304 milhões) e Reino Unido (US$ 263 milhões). No mesmo ano, os principais importadores de ácido acético foram Índia (US$ 634 milhões), Bélgica-Luxemburgo (US$ 368 milhões), Alemanha (US$ 352 milhões), México (US$ 213 milhões) e Cingapura (US$ 145 milhões). Pode-se produzir o ácido acético por meio da oxidação do metanol, pela destilação da madeira e a partir de derivados do petróleo. O ácido acético, também pode ser obtido de forma natural pela oxidação do álcool etílico, um processo aeróbico (ocorre somente na presença de oxigênio do ar) realizado na presença de bactérias do gênero Acetobacter. Obtenção do Ácido acético por Carbonilação do metanol - Processo Monsanto® Na atualidade, mais de 70% da produção mundial de ácido acético é obtida seguindo alguma metodologia de carbonilação do metanol. O processo Monsanto usa um catalisador para adicionar um grupo carbonilo a metanol, a pressões de 30-60 atmosferas e temperaturas de 150- 200 ºC, tendo uma seletividade superior a 99%. De acordo com Beaver, o balanço do sistema para produzir uma libra de ácido acético está representado na Figura 1. Figura 1 - Esquema simplificado do processo Monsanto para obtenção de ácido acético Fonte: As autoras, 2020. (Adaptado de: Silva; Dupim; Chazin, 2015). Segundo Albaroudi et. al., o processo Monsanto para carbonilação do metanol se caracteriza como um processo contínuo. Na figura 2 é possível observar o fluxograma escolhido pelas autoras. Figura 2 - Fluxograma de produção de ácido acético Fonte: Silva; Dupim; Chazin, 2015. REFERÊNCIAS ALBAROUDI, Hisham; ATAYI, Karen; BALECA, Christian; ENOCH, Osae. Acetic Acid Plant Design. University of Hull. Disponível em: https://www.slideshare.net/SinthujanPushpakaran/acetic-acid-process-plant-design. Acesso em: 23 de jul. 2020. AVANCINI, Manoel Vitor Almeida. “Análise Comparativa entre tecnologias de produção de ácido acético via petroquímica e alcoolquímica”. Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2016. Disponível em: http://www.tpqb.eq.ufrj.br/download/tecnologias-de-producao- de-acido-acetico-via-petroquimica-e-alcoolquimica.pdf. Acesso em: 21 de jul. 2020. BEAVER, Earl R. “Practical Sustainability, LLC”. Calculating Metrics for Acetic Acid Production. Disponível em: http://folk.ntnu.no/skoge/prost/proceedings/aiche- 2004/pdffiles/papers/001b.pdf Acesso em: 24 de jul. 2020. BGC. Acetic Acid. Disponível em: http://www.buyersguidechem.com/AliefAus.php?pnumm=900009003784&gad=enG. Acesso em: 24 de jul. 2020. FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Ácido Acético"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/Acido-acetico.htm. Acesso em: 21 de jul. 2020. RODRIGUES, João. “Processo Monsanto: Laboratório Online”. FCiência: Ciência e Tecnologia. Disponível em: https://www.fciencias.com/2020/03/12/processo-de-monsanto-laboratorio-online/#:~:text=O%20processo%20de%20Monsanto%20%C3%A9%20um%20m%C3%A9to do%20de,em%201960%20por%20qu%C3%ADmicos%20alem%C3%A3es%20da%20compa nhia%20BASF.Acesso em: 24 de jul. 2020. SILVA ,Paula de A. S. ; DUPIM, Mariana dos S. ; CHAZIN, Eliza de L. “Métodos de Preparação Industrial de Solventes e Reagentes Químicos” . Revista Virtual de Química, 2015. Disponível em: http://static.sites.sbq.org.br/rvq.sbq.org.br/pdf/v4n6a16.pdf Acesso em: 21 de jul. 2020. UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO. Microbiologia Industrial. Escola de Química. Disponível em: http://www.eq.ufrj.br/biose/nukleo/aulas/Microbiol/eqb353_aula_15.pdf. Acesso em: 21 de jul. 2020.