BR102012012717A2 - Formulação natural para remoção de óleos derivados de petróleo de superfícies diversas - Google Patents

Abstract

FORMULAÇÃO NATURAL PARA REMOÇÃO DE ÓLEOS DERIVADOS DE PETRÓLEO DE SUPERFÍCIES DIVERSAS. O presente resumo refere-se a uma patente de invenção para formulação natural para remoção de óleos derivados de petróleo de superfícies diversas, pertencente ao campo dos produtos químicos, formada por misturas obtidas por oxidação de d-limoneno; tensoativo com função de emulsificante; e água como veículo.

Description

I / 12 “FORMULAÇÃO NATURAL PARA REMOÇÃO DE ÓLEOS DERIVADOS DE PETRÓLEO DE SUPERFÍCIES DIVERSAS”

INTRODUÇÃO

O presente relatório descritivo refere-se a uma patente de invenção para formulação natural para remoção de óleos derivados de petróleo, pertencente ao campo dos produtos químicos, a qual foi desenvolvida para limpar superfícies rígidas, como pisos ou porosas como solos ou outras, contaminadas com produtos derivados de petróleo.

ESTADO DA TÉCNICA Muitas atividades acarretam a contaminação de

superfícies decorrente das próprias características da atividade ou de acidentes. Assim é que, por exemplo, dependendo das características de um processo industrial, os objetos produzidos pelo mesmo e/ou os equipamentos usados no processo e/ou o local onde se desenvolve o processo podem, ao longo de 15 estágios do processo, apresentar contaminações, que necessitam ser removidas para realização dos demais estágios.

Os pedidos de patente: PI0209201-8, PI9203973-1, PI9204505-7, PI9800249-0; PI9800249-0, PI9306520-5 referem-se a formulações incluindo terpeno, usadas para remoção de contaminante do objeto que esta sendo produzido em um processo industrial ou outros. Assim, por exemplo, o pedido de patente PI 9800249-0 refere-se a uma formulação destinada a ser usada na indústria de componentes eletrônicos para remoção de pasta de solda, na operação de limpeza de circuitos impressos e outras aplicações em diferentes campos da indústria. O pedido de patente 5 informa que para essas aplicações eram empregados composições solventes contendo hidrocarbonetos halogenados que acarretavam inconvenientes relacionados com toxicologia e biodegrabilidade. Para solucionar isso, o pedido de patente apresenta composição para desengraxe que contém terpenos e outros ingredientes para cumprir a função de desengraxe e outras funções, como 10 proporcionar à formulação um ponto de fulgor alto para diminuição do risco de inflamabilidade.

As formulações dos demais pedidos de patente seguem substancialmente a mesma orientação, ou seja, contêm terpenos associados a outros ingredientes que cumprem funções especificas conforme o tipo de objeto a ser tratado.

Outras atividades acarretam também normalmente contaminações por derivados de petróleo, como por exemplo, sistemas de transporte, como o ferroviário, canteiros de obra e outros que necessitam serem removidas.

Outros tipos de contaminações decorrem de acidentes

observados em atividades as mais diversas. Dentro disso, em determinadas atividades industriais, como, por exemplo, aquelas relacionadas com a indústria petrolífera ou outras, podem acontecer contaminações acidentais do solo, causadas por vazamentos de derivados de petróleo, como, por exemplo, BTEXs (Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xileno), PAHs (hidrocarbonetos aromáticos 5 policíclicos), MTBE (metil-terc-butil éter) ou CHCs (hidrocarbonetos clorados). Esse tipo de acidente, não raro, tem reflexos devastadores, no solo, fauna, flora, aqüíferos, instalações as mais diversas entre outros. Em decorrência disso, inúmeras providências têm sido tomadas, que vão desde campanhas de conscientização até procedimentos e legislações específicas visando diminuir o 10 risco de tais acidentes.

Assim, para combater particularmente as contaminações do solo por derivados de petróleo existem várias tecnologias, como a lavagem do solo entre outras. A lavagem do solo normalmente envolve o uso de produtos de limpeza como solventes orgânicos ou outros.

Ocorre que esses produtos empregados nos processos

usuais de limpeza de solo contaminado são agressivos e estes também necessitam de cuidados para não causarem impacto ao meio ambiente e/ou colocarem em risco os encarregados de realizar o processo de limpeza.

O documento US 5,213,624 refere-se a uma composição de limpeza à base de terpenos que, dentre outras aplicações, pode ser empregada na limpeza do solo. Apesar das soluções já incorporadas ao estado da técnica, como os exemplos acima aludidos, tem sido desejável otimizar os sistemas de desengraxe para as mais variadas aplicações, particularmente em países em desenvolvimento dentre eles Brasil, nos quais, não raro, regiões 5 remotas em pleno surto desenvolvimentista e, portanto, ainda não munidas com todos os recursos necessários para o combate a acidentes envolvendo produtos químicos, como vazamentos de derivados de petróleo e outros, necessitam soluções práticas, eficientes, seguras e de baixo custo para solucionar esses problemas.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

Assim, o objetivo principal da presente patente de invenção é usar recursos conhecidos da técnica convenientemente arranjados para prover uma formulação inédita para remoção de óleos derivados de petróleo de superfícies, a qual seja eficiente para o fim a que se destina e segura para o manuseio feito particularmente por usuários tecnicamente habilitados.

Outro objetivo é prover uma formulação eficiente e natural.

Outro objetivo é prover uma formulação de obtenção relativamente simples e de custo adequado. DESCRIÇÃO RESUMIDA PA INVENÇÃO

Tendo em vista, portanto, os aspectos e objetivos acima e no propósito de atendê-los foi desenvolvida a formulação natural, objeto da presente patente de invenção, a qual se destina à remoção de óleos derivados de 5 petróleo, impregnados em superfícies diversas composta essencialmente à base de misturas de terpenos e/ou terpenóides obtidas conforme o processo objeto do pedido de patente PI 0903082-4 da mesma requerente; ditas misturas associadas a emulsificante, tal que quando em presença de derivados de petróleo, como, por exemplo, BTEXs (Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xileno), PAHs 10 (hidrocarbonetos aromáticos policíclicos), MTBE (metil-terc-butil éter) ou CHCs (hidrocarbonetos clorados), impregnados em superfície(s), referida formulação remove o derivado da(s) superfície(s), compondo uma emulsão, que facilita a remoção e a posterior separação da formulação em relação ao derivado de petróleo e reaproveitamento de ambos.

A presente formulação à base de terpenos modificados,

portanto, como é visto mais adiante no presente relatório, em face de ser obtida conforme o processo do pedido de patente PI 0903082-4, possui ação mais potente do que as bases iniciais que a compõem, proporcionando efeito desengraxante otimizado, conforme objetivo principal da invenção.

Por outro lado, devido a formulação ser baseada em

produto natural, terpeno e/ou terpenóide modificados, não causa impactos ambientais indesejáveis, conforme ocorre com outros produtos de limpeza de solo.

A presente formulação, em sendo natural, propicia um manuseio seguro para aqueles responsáveis pela operação de limpeza.

Ainda, a presente formulação é obtida a partir de recursos e produtos amplamente disponíveis no mercado, convenientemente arranjados, proporcionando assim fabricação relativamente simples e de baixo custo conforme outro objetivo da invenção.

LISTA DE DESENHOS

O desenho anexo refere-se à formulação natural para remoção de derivados de petróleo de superfícies diversas e nele a figura 1 é um gráfico que mostra curvas de porcentagem de emulsionamento de derivados de petróleo em terra argilosa em presença da formulação inventada, em função do tempo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Conforme é previsto na invenção, a formulação, objeto da presente patente, é um produto natural para remoção de óleos derivados de petróleo impregnados em superfícies em geral como solos, águas subterrâneas, pedras, pisos, peças, equipamentos e outras.

Assim, a formulação, objeto da presente patente, é de uma emulsão natural, composta substancialmente: por ativo emulsionante e óleos vegetais, estes compreendidos por misturas de terpenos e/ou terpenóides obtidas por processo que compreende substancialmente oxidação de d-limoneno conforme o pedido de patente PI 0903082-4 da mesma requerente, associadas a ingredientes acessórios: emulsificante e veículo.

Assim, numa possibilidade de realização, a formulação

compreende:

- Misturas de terpenos e/ou terpenóides obtidas por processo de oxidação de d-limoneno conforme o PI 0903082-4 na concentração de 0,5% a 70%;

- Mistura de tensoativos não iônicos de grau alimentícios tendo de 1 a 20 átomos de carbono em sua cadeia, com função emulsificante, na concentração de 0,1% a 50%;

- Água com função de veículo, na concentração de 0%

a 99,4%.

Numa possibilidade, a mistura de terpenos e/ou terpenóides compreende: d-limoneneo, d-carveol, 1-carveol carvona, óxido de limoneno, epóxido de limoneno, felandreno, terpendiol, terpineol, di-hidróxi- carvona, dentre outros, obtida por oxidação de d-limoneneo. Numa possibilidade, a mistura de terpenos e/ou terpenóides pode compreender: limoneno, seus isômeros e/ou seus derivados oxigenados, conforme o PI 0903082-4.

A mistura de terpenos e/ou terpenóides é preparada conforme o pedido de patente acima citado, que é descrito em seguida em sua essência como referência.

Assim, o processo compreende essencialmente o preparo de misturas de derivados terpeno e/ou terpenóides por oxidação de d- limoneno em presença de catalisador ácido, com concentrações variando dentro 10 da faixa de 0,1 % a 10% com relação a massa da matéria-prima reagente, em um sistema gás liquido, pela passagem de ar, com vazões variando entre 2 L/min a 8 L/min, por kg de matéria-prima, sob agitação e aquecimento, com temperaturas dentro da faixa de 25°C a 180°C; e por lavagem do produto da reação, com água ou solução alcalina, até pH neutro e secagem à vácuo do produto lavado e 15 neutro.

A composição do produto final obtido com esse processo é uma mistura compreendendo: d-limoneneo, d-carveol, 1-carveol carvona, óxido de limoneno, epóxido de limoneno, felandreno, terpendiol, terpineol, di-hidróxi-carvona, possível de ser associada a ingredientes acessórios diversos, conforme o produto final a ser obtido. O processo de obtenção da presente formulação de remoção de óleos derivados de petróleo constitui-se essencialmente na mistura e homogeneização dos ingredientes.

A formulação natural de remoção de óleos derivados de 5 petróleo deve ser usada, preferencialmente, por pessoal técnico habilitado e pode ser aplicada por várias técnicas de interesse, dentre elas: Barreira hidráulica; Pump-and-treat; Extração multifásica; Oxidação química; Extração de vapores do solo; Air sparging; Air stripping; Biopilhas; Biorremediação; Soil flushing; Bioventing; Atenuação natural; Biosparging; Dessorção Térmica e 10 Fitorremediação.

EXEMPLOS DE TESTES DE APLICAÇÃO E SEUS RESULTADOS

Foram realizados testes de eficiência e capacidade emulsionante em várias frações de óleos derivados de petróleo. Avaliou-se a influência da presença, bem como, a quantidade do componente mistura de terpenos e/ou terpenóides.

A Tabela 1 apresenta a nomenclatura e a composição de algumas inéditas formulações concentradas testadas: Tabela 1- Composição dos concentrados das frações emulsionantes.

Nomes Água / % Mistura de Mistura de terpenos Tensoativos / % e/ou terpenóides (*) / % Fl 10 20 70 F2 10 35 55 F3 10 50 40 F4 10 60 30 F5 10 70 20 FC - Produto Composição de emulsionantes para petróleo comerciais Comercial (*) preparada conforme a PI0903082-4.

Após a formulação das frações concentradas, estas foram diluídas na mesma proporção do produto comercial.

A metodologia do teste de eficiência e capacidade

emulsionante foi a mesma para todas as frações: Fl, F2, F3, F4, F5 e FC. Utilizou-se vários tipos de superfícies e verificou-se o tempo necessário para emulsionar vários tipos de óleos derivados de petróleo. O Gráfico 1 , mostrado na figura 1 anexa, é um gráfico de curvas de porcentagem de emulsionamento de 10 derivados de petróleo em terra argilosa em função do tempo para as frações emulsificantes objetos da invenção e produto comercial e apresenta curvas de porcentagem de emulsionamento de derivados de petróleo em terra argilosa em função do tempo, no qual: As curvas identificadas com Fl, F2, F3, F3, F4 e F5 referem-se as formulações conforme a presente invenção e a curva FC refere-se a produtos comerciais similares encontrados no mercado.

Pode-se observar pelas curvas de porcentagem de emulsionamento de derivados de petróleo em função do tempo que as frações terpênicas objetos da invenção apresentam, em sua maioria, capacidade máxima 5 de emulsionamento no tempo ensaiado máximo de 280 segundos. Também em todos os momentos as frações terpênicas inventadas apresentam maior eficiência no emulsionamento, ou seja, a cinética de emulsionamento dessas frações é superior ao produto comercial ensaiado.

Observa-se que a fração emulsionante terpênica de composição F3 apresentou melhor eficiência quando comparada com todas as outras frações objeto da patente e comercial.

Para verificar a influência da mistura de terpenos e/ou terpenóides obtida conforme a PI 0903082-4, essa mistura de terpenos e/ou terpenóides foi substituída por terpeno comercial.

Verificou-se que na mesma proporção utilizada nas

formulações das frações inéditas emulsificantes as frações com terpeno comercial apresenta um comportamento cerca de aproximadamente 2,5 vezes menos eficiente. O tempo necessário para a emulsificação da mesma quantidade de derivados de petróleo nos substratos estudados é cerca de 160% maior quando 20 comparamos com as frações formuladas com mistura de terpenos e/ou terpenóides obtida conforme a PI 0903082-4 Conclui-se que as frações emulsificantes formuladas com mistura de terpenos e/ou terpenóides obtida conforme a PI 0903082-4 apresenta superior comportamento emulsificante de derivados de petróleo quando comparado com produtos comerciais de mesma função.

Além disso, a influência da mistura de terpenos e/ou

terpenóides obtida conforme a PI 0903082-4 é significativa. Essa mistura promove uma eficiência 2,5 vezes superior à produtos naturais comerciais formulados com terpenos comerciais com finalidade de emulsionar derivados de petróleo.

Além de serem formulações à base de produtos naturais

essas frações podem ser diluídas em água mantendo sua eficiência, ou seja, apresentam-se como uma alternativa economicamente viável na emulsificação de derivados de petróleo como BTEXs (Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xileno), PAHs (hidrocarbonetos aromáticos policíclicos), MTBE (metil-terc- 15 butil éter) ou CHCs (hidrocarbonetos clorados), conforme objetivo principal da invenção.

Dentro da construção básica, acima descrita, a formulação, objeto do presente patente, pode apresentar modificações, sem que fuja do âmbito da proteção solicitada.

Claims (6)

1. “FORMULAÇÃO NATURAL PARA REMOÇÃO DE ÓLEOS DERIVADOS DE PETRÓLEO DE SUPERFÍCIES DIVERSAS”, compreendendo essencialmente terpenos e/ou terpenóides associados a ingredientes acessórios conforme a aplicação, caracterizado por compreendendo misturas obtidas por oxidação de d-limoneno; tensoativo com função de emulsificante; e água como veículo.

2.“FORMULAÇÃO NATURAL PARA REMOÇÃO DE ÓLEOS DERIVADOS DE PETRÓLEO DE SUPERFÍCIES DIVERSAS”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: - Misturas de terpenos e/ou terpenóides obtidas por processo de oxidação de d-limoneno é usada na concentração de 0,5% a 70%; - Mistura de tensoativos não iônicos de grau alimentícios tendo de 1 a 20 átomos de carbono em sua cadeia, com função emulsificante, na concentração de 0,1% a 50%; e - Agua com função de veículo, na concentração de 0% a 99,4%.

3. “FORMULAÇÃO NATURAL PARA REMOÇÃO DE ÓLEOS DERIVADOS DE PETRÓLEO DE SUPERFÍCIES DIVERSAS”, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pela mistura de terpenos e/ou terpenóides compreender: d-limoneneo, d-carveol, 1-carveol carvona, óxido de limoneno, epóxido de limoneno, felandreno, terpendiol, terpineol, di-hidróxi- carvona, dentre outros, obtida por oxidação de d-limoneneo.

4. “FORMULAÇÃO NATURAL PARA REMOÇÃO DE ÓLEOS DERIVADOS DE PETRÓLEO DE SUPERFÍCIES DIVERSAS”, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por mistura de terpenos e/ou terpenóides compreender: limoneno, seus isômeros e/ou seus derivados oxigenados.

5.“FORMULAÇÃO NATURAL PARA REMOÇÃO DE ÓLEOS DERIVADOS DE PETRÓLEO DE SUPERFÍCIES DIVERSAS”, de acordo com a reivindicação 1 ou 2 ou 3 ou 4, caracterizado por ser arranjada para ser eficaz na remoção de derivados de petróleo como: BTEXs (Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xileno), PAHs (hidrocarbonetos aromáticos policíclicos), MTBE (metil-terc-butil éter) ou CHCs (hidrocarbonetos clorados), impregnados em superfícies diversas.

6. “FORMULAÇÃO NATURAL PARA REMOÇÃO DE ÓLEOS DERIVADOS DE PETRÓLEO DE SUPERFÍCIES DIVERSAS”, de acordo com a reivindicação 1 ou 2 ou 3 ou 4 ou 5, caracterizado por poder ser o componente ativo em vários métodos de limpeza de solo, como: Barreira hidráulica; Pump-and-treat; Extração multifásica; Oxidação química; Extração de vapores do solo; Air sparging; Air stripping; Biopilhas; Biorremediação; Soil flushing; Bioventing; Atenuação natural; Biosparging; Dessorção Térmica e Fitorremediação.