Expansão sobre o artigo Red oil da Wikipédia em inglês.
Na indústria nuclear
Óleo vermelho é definido como uma substância de variada composição formada quando uma solução orgânica, tipicamente o fosfato de tri-n-butila (TBP, tri-n-butyl phosphate, um agente usado para a extração de metais pesados em plantas de reprocessamento nuclear) e seu diluente, entra em contato com ácido nítrico concentrado, a uma temperatura acima de 120° C.
Óleo vermelho é relativamente estável abaixo de 130 ° C, mas pode decompor-se de forma explosiva quando a sua temperatura é elevada acima de 130 °C. Três eventos envolvendo óleo vermelho ocorreram nos Estados Unidos: nas instalações nucleares de Hanford, em 1953, e nas instalações do rio Savannah (SRS) em 1953 e 1975. Uma explosão de óleo vermelho também ocorreu em 1993 nas instalações Tomsk-7 em Seversk, Rússia.
Tipos genéricos de equipamento capazes de produzir óleo vermelho no complexo são categorizados como evaporadores, concentradores de ácidos, e denitratores. Os produtos químicos necessários para produzir o óleo vermelho são, no mínimo, TBP e ácido nítrico; outros produtos químicos contributivos podem incluir diluentes (querosene, como líquido usado para diluir o TBP) e/ou nitratos metálicos em fase aquosa.
Os controles para a prevenção ou atenuação de uma explosão do óleo vermelho são geralmente classificados como controles de temperatura, de pressão, de massa e de concentração. A manutenção de uma temperatura inferior a 130 °C é geralmente aceita como um meio para evitar explosões do óleo vermelho. Ventilação suficiente serve para manter a pressão abaixo da qual possa destruir o vaso de processo, além de fornecer os meios para resfriamento evaporativo que evite que o óleo vermelho atinja a temperatura de fuga (ou descontrole térmico). Controles de massa utilizam recipientes ou hidrociclones para remover compostos orgânicos a partir de correntes de alimentação que entram nos equipamento de processo capazes de produzir óleo vermelho. Limitar o total de TBP disponível é outro controle de massa, que atenua a consequência de uma explosão de óleo vermelho, limitando a sua energia máxima disponível como explosivo. Finalmente, o controle de concentração pode ser utilizado para manter o ácido nítrico abaixo de 10 M (moles/litro). Um estudo do governo dos EUA concluiu que nenhum dos controles deve ser usado sozinho, mas sim, que devem ser usados em conjunto para fornecer defesa eficaz em plenitude para a prevenção de uma explosão de óleo vermelho.
Análises do tipo Semenov tem sido feitas das condições para reações exotérmicas fugidias em fase orgânicas de TBP (óleo vermelho) saturadas com ácido nítrico, com desenvolvimento de teorizações prevendo a profundidade da camada orgânica crítica acima do qual a fuga ocorrerá quando a camada orgânica repousar sobre uma camada de ácido nítrico em solução aquosa (a fase aquosa).[1]
Tem sido objeto de pesquisa o risco de fuga térmica em usinas de reprocessamento de combustível nuclear devido às reações de óleo vermelho com o uso de evaporadores de nitrato de uranila em unidades THORP.[2]
Na indústria de etileno
Dentro da indústria de etileno (eteno), "óleo vermelho" é um termo que descreve um contaminante orgânico frequentemente encontrado em torres de processamento cáustico. O "óleo vermelho" é um polímero orgânico que é formado a partir da condensação de aldol de acetaldeído em solução de hidróxido de sódio. Inicialmente, o acetaldeído forma um óleo amarelo leve que flutua. Rapidamente este continuará a polimerização em uma cor mais familiar alaranjada/avermelhada, daí o termo "óleo vermelho". Este óleo vermelho, particularmente quando envelhecido, forma um óleo pesado mais pegajoso que é difícil de separar. Isso produz problemas de incrustações e entupimento na torre de processamento cáustico e sistemas de manuseio de cáusticos gastos (soda exausta) a jusante, fazendo deste óleo vermelho um contaminante que é acompanhado de perto na indústria.[3][4]
Referências
1. Michael Epstein, Hans K. Fauske, Charles F. Askonas, Marc A. Vial, Patricia Paviet-Hartmann; Thermal Stability and Safe Venting of the Tri-N-Butyl Phosphate-Nitric Acid-Water ("Red Oil") System - III: Predictions of Thermal Stability Boundaries and Required Vent Size; Nuclear Technology / Volume 163 / Number 2 / Pages 307-320; August 2008 - www.ans.org
2. N.J. James, G.T. Sheppard; Red oil hazards in nuclear fuel reprocessing; Nuclear Engineering and Design, Volume 130, Issue 1, 1 September 1991, Pages 59–69 - www.sciencedirect.com
3. Wines, T. H., Improve contaminant control in ethylene production; Hydrocarbon Processing; April 2005, pgs 41-46 - PDF - www.hydrocarbonprocessing.com
4. C. Maugans, M Howdshell; Update: Spent caustic treatment; Hydrocarbon Processing; April 2010, pgs 61-66 - PDF
Ligações externas
Control of red oil explosions in defense nuclear facilities (PDF, 120KB). Defense Nuclear Facilities Safety Board, 2003.
Maugans, C.; Howdeshell, M.; De Haan, S.; "The Effects of Caustic Tower Operations and Spent Caustic Handling on the Wet Air Oxidation (WAO) of Ethylene Spent Caustic", 2009 Ethylene Producers Conference, Tampa, FL. 2009. PDF - www.water.siemens.com - aiche.confex.com
RED OIL EXCURSIONS IN THE MIXED OXIDE FUEL FABRICATION FACILITY - OVERVIEW AND SUMMARY REPORT; V. MUBAYI and R.A. BARI - Brookhaven National Laboratory - PDF