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925edb Raquel Alves 2025-03-10 11:28:33
Added attachment(s): oleostermicos.md.
1 
> Departamento de Engenharia
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> Química<img src="./y13lyqai.png" style="width:2.25in;height:1.26528in" />
3
>
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> <img src="./obojqm5p.png"
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> style="width:0.99167in;height:0.99514in" />Integração e Intensificação
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> de Processos
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Catarina Crespo - 2020227045
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Gabriel Fileno - 2020218843
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> **Óleos** **Térmicos**
13
>
14
> Podemos considerar um óleo térmico, todo e qualquer fluido que num
15
> determinado sistema cumpra o papel de condutor de energia térmica
16
> desde a fonte produtora (caldeira ou aquecedor, por exemplo) até aos
17
> pontos de consumo. Os óleos térmicos podem ser baseados em diferentes
18
> compostos, tais como hidrocarbonetos, glicóis, silicones e fluídos
19
> minerais.\[1\]
20
>
21
> Os óleos térmicos são tecnicamente compostos por propriedades de
22
> aquecimento especificas e podem ser minerais ou sintéticos, dependendo
23
> da sua aplicação e principalmente da temperatura de operação desejada.
24
> \[1\]
25
>
26
> **Óleos** **Térmicos**
27
>
28
> **Sintéticos**
29
30
Obtidos através de uma modificação química que fornece ao fluido alta
31
durabilidade, eficiência nas trocas térmicas e viscosidade precisa, alta
32
resistência à corrosão e oxidação, diminuindo a frequência de
33
manutenção, favorecendo as indústrias.
34
35
> **Minerais**
36
37
Obtidos pela refinação do petróleo, onde são misturados diferentes tipos
38
de substâncias e aditivos. É utilizado na maioria das indústrias, a
39
suamaior vantagem é opreço. Estes têm maiores benefícios na sua
40
eficiência como lubrificantes.
41
42
> Ambos servempara transferirenergia térmica emaplicações ou
43
> processosonde são necessárias elevadas temperaturas. De uma forma
44
> geral, consegue-se atingir altas temperaturas (aproximadamente 400 º
45
> C) quando se utiliza óleo térmico de origem sintética e esta medida
46
> não compromete a estabilidade térmica do fluido.\[1\]
47
>
48
> Os óleos térmicos atualmente usados como fluidos de transferência de
49
> calor apresentam algumas limitações, entre as quais, a sua degradação
50
> a temperaturas muito elevadas (maiores que 400ºC) e os riscos
51
> ambientais associados à sua utilização.\[2\]
52
>
53
> **Caldeiras** **a** **Óleo** **Térmico**
54
>
55
> As caldeiras a óleo térmico são responsáveis pela produção e
56
> transferência de calor de um processo industrial, apresentando
57
> eficiência, segurança, pouca mão de obra, custos mínimos e ainda a
58
> realização de operações automáticas. \[3\]
59
>
60
> **Figura** **1.** Caldeira de óleo térmico.\[3\]
61
>
62
> As caldeiras a óleo térmico são responsáveis pela produção e
63
> transferência de calor através do processo de radiação e convecção.
64
> \[3\]
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>
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> 1 29 de fevereiro de 2024
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>
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> Departamento de Engenharia Química
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>
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> <img src="./vyc2esqx.png"
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> style="width:0.99167in;height:0.99514in" />Integração e Intensificação
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> de Processos
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> **Tabela** **1.** Processo de radiação *versus* processos de
79
> convecção.\[3\]
80
>
81
> **PROCESSO** **DE** **RADIAÇÃO** **PROCESSO** **DE** **CONVECÇÃO**
82
83
||
84
||
85
||
86
||
87
||
88
89
> Uma caldeira de óleo térmico é composta por várias partes. Elas
90
> são:\[3\]
91
>
92
> \- Sistema de alimentação: alimenta o combustível na caldeira;
93
>
94
> \- Câmara de combustão: ocorre a queima do combustível;
95
>
96
> \- Aquecedor de óleo: aumenta a temperatura do óleo e transporta-o;
97
>
98
> \- Pré-aquecedor de ar e sistema de alimentação: dá uma quantidade
99
> excessiva de ar (mais propriamente oxigénio) para a combustão,
100
> garantindo a produção reduzida de cinzas e mantem a temperatura da
101
> câmara ideal;
102
>
103
> \- Sistema de tratamento de exaustão: trata os gases perigosos de
104
> exaustão emitidos pelo processo de queima;
105
>
106
> \- O método de coleta de cinzas: usa se um tanque de água para
107
> arrefecer as cinzas ainda quentes;
108
>
109
> \- Bomba de óleo circulante: movimentar o óleo do aquecedor para as
110
> linhas da fábrica e puxá-lo de volta para o aquecedor para continuar a
111
> aquecer;
112
>
113
> \- Sistema de tanque de óleo simples e tanque de óleo de expansão:
114
> armazena o óleo quando a caldeira necessita de reparo ou tratamento de
115
> limpeza.
116
>
117
> Um sistema de fluído térmico, também conhecido como sistema de óleo
118
> térmico, funciona em ciclo fechado. No caso do óleo, este recebe
119
> energia térmica, por exemplo num aquecedor ou numa caldeira, obtendo
120
> assim uma temperatura elevada. De seguida o óleo é então bombeado para
121
> os pontos consumidoresde energiae aí ocorre a trocatérmica, ou seja,
122
> aquece o processo em questão e as máquinas, e consequentemente a
123
> temperatura do óleo diminui. Por fim, após essa troca térmica o óleo
124
> retorna ao aquecedor e o ciclo retorna a funcionar da mesma
125
> maneira.\[1\]
126
>
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> 2 29 de fevereiro de 2024
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>
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> Departamento de Engenharia Química<img src="./14dxmze1.png"
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> style="width:3.39514in;height:2.02486in" />
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>
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> <img src="./c0vdxbx5.png"
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> style="width:0.99167in;height:0.99514in" />Integração e Intensificação
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140
> Em suma, o objetivo de um sistema com óleo térmico é proporcionar a
141
> geração e condução adequada de calor dentro das condições
142
> especificadas no projeto de acordo com a necessidade do processo.
143
> \[3\]
144
>
145
> **Figura** **2.** Esquema representativo do circuito em ciclo fechado
146
> de um óleo térmico numa caldeira.
147
>
148
> **Escolha** **de** **um** **óleo** **térmico** **para** **uma**
149
> **caldeira**
150
>
151
> Primeiramente, devemos ter em conta as características do óleo térmico
152
> para depois decidir que fluido usar, sendo que existem várias
153
> propriedades que tornam o óleo térmico adequado para caldeiras de óleo
154
> térmico. \[3\]
155
>
156
> **Características** **do** **óleo** **térmico:** \[3\]
157
>
158
> **-** **Baixa** **viscosidade:** Óleos menos viscosos são mais leves e
159
> finos. Esta característica significa que estes aquecem mais
160
> facilmente, apresentando assim resultados mais eficientes.
161
>
162
> **-Aquecimento** **rápido:** O óleo tem de ter a capacidade de aquecer
163
> rapidamente, para economizar o tempo e aumentar a taxa de produção.
164
>
165
> **-** **Facilidade** **de** **transferência** **de** **calor:** O óleo
166
> deve apresentar uma alta taxa de transferência de calor para
167
> transferir o calor para as linhas de fábrica facilmente.
168
>
169
> **-** **Baixa** **potência** **de** **vapor:** Baixo poder de vapor
170
> significa menos expansão e aumento do óleo. Isso salvará o sistema de
171
> explosões.
172
>
173
> **-** **Baixa** **reatividade** **química:** O óleo térmico deve
174
> apresentar baixa taxa de reatividade química para que não haja
175
> qualquer reação química dentro da caldeira de óleo térmico.
176
>
177
> **-** **Menos** **explosivo:** Os óleos térmicos devem ser menos
178
> explosivos para evitar incêndios no interior da caldeira.
179
>
180
> **-** **Eficiência** **de** **custos:** Todas as empresas desejam ter
181
> lucro, portanto o petróleo deve ser económico.
182
>
183
> **-** **Arrefecimento** **rápido:** O óleo térmico deve libertar
184
> facilmente calor e arrefecer rapidamente para evitar excesso de
185
> temperatura dentro da caldeira, o que é perigoso.
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>
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> Departamento de Engenharia Química<img src="./daog1zyx.png"
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> style="width:3.77431in;height:1.97153in" />
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> <img src="./lka4u3yq.png"
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> style="width:0.99167in;height:0.99514in" />Integração e Intensificação
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> de Processos
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200
> **Razões** **pelas** **quais** **o** **óleo** **térmico** **é**
201
> **melhor** **que** **o** **vapor** **para** **aquecimento**
202
> **industrial**
203
>
204
> Os óleos térmicos trabalham em altas temperaturas proporcionando a
205
> máxima troca de calor, estes são os mais confiáveis para decidir a
206
> temperatura da caldeira, mantendo as temperaturas uniformes e produzem
207
> uma ótima troca de calor. Para além disso, os óleos térmicos
208
> apresentam menor pressão do que o vapor, o que significa que é menos
209
> provável que explodam.\[3\]
210
>
211
> Dentro da área da energia solar, os óleos térmicos limitam a
212
> temperatura de entrada de vapor a 390ºC, limitando assim a eficiência
213
> das turbinas de vapor. Nesta área, estão a ser estudadas alternativas
214
> viáveis, como sais fundidos, gases pressurizados e sistemas de
215
> água/vapor, sendo que cada um apresenta as suas próprias vantagens e
216
> desvantagens.\[2\] Há uma crescente preocupação com a
217
> sustentabilidade, levando ao desenvolvimento de óleos térmicos mais
218
> ecológicos e sustentáveis.
219
>
220
> **Mercado** **de** **óleos** **térmicos**
221
>
222
> O mercado de óleos térmicos está inserido no mercado maior de fluidos
223
> de transferência de calor. Este segundo, gerou aproximadamente 11,06
224
> mil milhões de dólares em 2023, com os óleos térmicos a representarem
225
> uma fatia de cerca de um terço deste valor.\[4\]
226
>
227
> <img src="./wqxfcl0v.png"
228
> style="width:3.67847in;height:1.91875in" />**Figura** **3.** Mercado
229
> de fluidos de transferência de calor.\[4\]
230
>
231
> Este tipo de fluidos são usados por uma diversidade imensa de
232
> indústrias, com a indústria de gás e óleo a gerar 22,2% da receita.
233
> Outras indústrias com uma fatia significativa são a indústria química,
234
> alimentar, plásticos, farmacêutica, entre outras.\[4\]
235
>
236
> **Figura** **4.** Mercado global de fluidos de transferência de calor,
237
> áreas de aplicação.\[4\]
238
>
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> 4 29 de fevereiro de 2024
240
>
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> Departamento de Engenharia Química<img src="./0yeo24wx.png"
242
> style="width:3.78056in;height:1.975in" />
243
>
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> <img src="./ezow1t52.png"
245
> style="width:0.99167in;height:0.99514in" />Integração e Intensificação
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251
252
> O mercado de fluidos de transferência de calor e, consequentemente, o
253
> de óleos térmicos, está presente nos quatro cantos do mundo, no
254
> entanto, 47,9% da receita gerada provém diretamente do Pacífico
255
> Asiático, região que inclui o oriente e sul asiático e a Oceânia.
256
> Sendo assim, as especificidades deste mercado irão ter um papel
257
> fundamental na utilização e estudo de óleo térmicos.\[4\]
258
>
259
> **Figura** **5.** Mercado de fluidos de transferência de calor, região
260
> de maior receita gerada.\[4\]
261
>
262
> As empresas chave deste setor incluem a Huntsman Corporation,
263
> Dynalene, Phillips 66, Cheveron, GJ Chemical, Valvoline etc.\[4\]
264
>
265
> Estas empresas chave estão a implementar uma série de estratégias de
266
> investimentos onde está incluído o investimento da Valvoline, em
267
> setembro de 2023, numa fábrica europeia destes fluidos como forma de
268
> expandir o seu portefólio de clientes e de produtos.\[4\]
269
>
270
> **Referências**
271
>
272
> \[1\] – Fluido térmico. Consulta online a 16 de fevereiro de 2024 em:
273
> [<u>https://www.isen.com.br/o-que-e-fluido-termico/</u>](https://www.isen.com.br/o-que-e-fluido-termico/)
274
>
275
> \[2\] - Eduardo Zarza Moya, Chapter 7 - Parabolic-trough concentrating
276
> solar power systems, (2021) Consulta online a 22 de fevereiro de 2024
277
> em:
278
> [<u>https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819970-1.00009-8.</u>](https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819970-1.00009-8)
279
>
280
> \[3\] – Oléo térmico e caldeiras de óleo térmico. Consulta online a 17
281
> de fevereiro de 2024 em:
282
> [<u>https://www.yxboiler-factory.com/pt/the-thermal-oil-boilers/</u>](https://www.yxboiler-factory.com/pt/the-thermal-oil-boilers/)
283
>
284
> \[4\] – Mercado de fluidos de transferência de calor. Consulta online
285
> a 23 de fevereiro de 2024 em: [<u>Heat Transfer Fluids Market Size And
286
> Share Report, 2030
287
> (grandviewresearch.com)</u>](https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/heat-transfer-fluids-market)
288
>
289
> 5 29 de fevereiro de 2024