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Tecnologia e aplica ção: matérias -primas vegetais para lubrificantes

Congresso Simepreto

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© 2011 Cargill Incorporated. All rights reserved.

Ruth Keiko Kuriyama

© 2011 Cargill Incorporated. All rights reserved

� Cargill

� Óleos vegetais• Características

• Bases modificadas

� Principais aplicações• Fluidos para metalworking

• Lubrificantes para laminação

• Fluidos hidráulicos

• Óleos para correntes

• Lubrificantes industriais

� Conclusões

Agenda


A Cargill produz e comercializa internacionalmente produtos e serviços alimentícios ,

agrícolas , financeiros e industriais . A empresa é comprometida com o sucesso de

seus clientes e transforma seu conhecimento e experiência em soluções inovadoras.

Quem somos


Presença Global

North America56,602 employees

Latin America15,649 employees

Europe/Africa18,125 employees

Asia/Pacific14,991 employees


2009 FORTUNE Global 500

1. Royal Dutch Shell 458,361

2. Exxon Mobil 442,851

3. Wal-Mart Stores 405,607

4. BP 367,053

5. Chevron 263,159

6. Total 234,674

7. ConocoPhillips 230,764

30. Siemens 123,595

Cargill 120,439 1

31. Pemex 119,235

Cargill no mundo dos negócios. De agricultores a empresas da Fortune 500.

Óleos Industriaise Lubrificantes


Nossa estratégia

Impulsionar o crescimento de produtos vegetais e suste ntáveis, fornecendo soluções inovadoras aos clientes, com foco no mercado e abordagem segmentada.

Impulsionar o crescimento de produtos vegetais e suste ntáveis, fornecendo soluções inovadoras aos clientes, com foco no mercado e abordagem segmentada.

Especialidades:

• Vendas diretas• Suporte técnico• P&D / formulação• Produção personalisada• Insights de mercado• Soluções de supply chain

• Óleo de soja• Óleo de girassol• Óleo de canola• Óleo de linhaça• Alto oleicos• Glicerina• Ácidos graxos• Ésteres• FAME

Clientes e Consumidores


Segmentos de mercado industrial

8

Paints / Coatings / Inks

TransformersLubricants

Oilfield Chemicals

Industrial Renewable

Crop Protection

Flexible Foams Construction

Consumer

Chemical

industries

Animal feed

Carpet

backing

Refrigeration Metal working

Road

construction


Unidade Mairinque


Linha Agri-Pure ®

Soja, canola, girassol, girassol alto oleíco, milho, algodão, coco, babaçu, palma, oleína de palma, entre outros.

Linha Innovatti ® - Ésteres

Ésteres vegetais e sintéticos, oleatos, poliol éster.

Produtos de Óleos Industriais & Lubrificantes

Linha Oxi-Cure ®

Polióis de base vegetal substitutos de polióis de base petroquímicos.

Envirotemp ® FR3 ®

Fluido dielétrico base éster natural para uso em transformadores.

Linha BiOH ®

Bio-polióis base vegetal para fabricação de espumas


CONSUMO ANUAL DE LUBRIFICANTES NO BRASIL :

1.336.000 m3 * !

Preocupação com meio ambiente e tendencias regulatórias irão aumentar a demanda por lubrificantes de base renovável e

biodegradáveis

*Fonte :Lubes em Foco


Óleos renováveis são conhecidos lubrificantes desde a antiguidade...

Ésteres naturais

Os primeiros registros de uso datam de 1400 AC –lubrificação de eixos de charretes.

Óleos minerais

O acesso crescente e facilitado ao petróleo possibilitou o desenvolvimento Ésteres sintéticos

Desenvolvidos principalmente durante a segunda guerra devido a dificuldade de partida dos motores sob frio intenso.

Fonte: Synthetics, Mineral Oils and Bio-Based Lubricants. Chemistry and Technology.


Tendências para desenvolvimento – a indústria de lubrificante está em constante estado de mudança.

• Redução da dependência de derivados de petróleo

• Lubrificantes ambientalmente corretos

•Desempenho em diferentes faixas de temperatura

• Melhor estabilidade – térmica e oxidativa

• Fluidos de menor viscosidade

• Sistemas de alta pressão

• Maior resistência a fogo


Southern California Air Quality Management District:

� Novos limites em VOCs - 50 gramas/VOC por litro de fluido

� Limites iniciais foram estabelecidos em setembro de 2010

� Mais restrições progressivamente até 2015

Qualidade do ar e novas regulações de VOC (compostos orgânicos voláteis) em vigor nos EUA –ASTM 1868-10.


Óleos vegetais – características gerais, vantagens e limitações.

Óleos vegetais – características

• Ésteres de ácidos graxos e glicerol – triglicerídeos;

• Todos os óleos e gorduras têm a mesma estrutura;

• As propriedades dependem da composição graxa;

• Viscosidade normalmente disponível: 35 cSt @ 40ºC.

Vantagens

• Lubricidade;

• Fonte renovável;

• Biodegradável;

• Diferentes pontos de fluidez;

• Naturalmente polar (atração por superfícies

metálicas e solubilidade de aditivos).

Limitações

• Estabilidade oxidativa;

• Estabilidade hidrolítica;


Era utilizado óleo de soja sem modificações;A baixa estabilidade oxidativa (~8% de C18:3) causava falhas.

O mal uso trouxe uma reputação negativa aos óleos vegetais...


...atualmente, mais opções estão disponíveis.

Composição de bases com diferentes óleos vegetais;

Sementes geneticamente modificadas;

Modificações fisico-químicas;

Mistura de bases minerais e vegetais;

Aditivação.


A escolha de diferentes óleos altera a viscosidade, ponto de fluidez, estabilidade oxidativa e custos.

Maior Fluidez Menor estabilidade oxidativaMaior índice de iodo

Menor Fluidez Maior estabilidade oxidativa

Menor índice de iodo


• Ampla seleção de viscosidades

• Melhor estabilidade oxidativa

• Performance superior:

- Melhor lubricidade, menos aditivos

- Menos VOC’s

A evolução tecnológica trouxe novas possibilidades para lubrificantes base vegetal – óleos modificados.


Metalworking

Laminação

Fluidos hidráulicos

Lubrificantes para correntes

Óleos vegetais podem ser utilizados como base em lubrificantes para diversas aplicações.

Fluidos para metalworking

Óleos vegetaisÓleos vegetais reagidos


Modificados, óleos vegetais podem ter excelente performance em fluidos para metalworking...

Formulações base vegetal utilizados com sucesso par a:

• Alumínio 6061• Alumínio série 7000 – com um aumento de 48% na vida-útil da ferramenta• Aço – todas as ligas, incluindo aços inoxidáveis• Bronze• Titânio• Inconel

Usinagem Conformação Tratamento Proteção


...e são especificamente desenvolvidos para atender aos mais exigentes requisitos.

Ampla seleção de viscosidades – 35 a 2.000 cSt @ 40ºC

Elevado ponto de fulgor – até 315ºC

Baixos VOCs – atende ASTM E1868-10

Excelente lubricidade

Melhor estabilidade oxidativa


ProdutoCoeficiente

de atritoDiâmetro dacratera (mm)

Óleo mineral 0.115 0.550

Óleo de soja (35 cSt) 0.074 0.500

Óleo de canola (35 cSt) 0.094 0.500

Óleos vegetais modificados

65 cSt 0.042 0.300

130 cSt 0.050 0.425

500 cSt 0.043 0.400

O teste de desgaste 4-balls indica a excelente performance de óleos vegetais modificados.


Comparação pelo TGA – quanto mais massa perdida, mais VOCs liberados na atmosfera.

Óleo naftênico 60

Óleo vegetal modificado, 65 cSt

VOCs

TGA: análise termogravimétrica. As amostras mantidas em 120ºC por 110 minutos.


LaminaçãoProdutos usados como base

Agri-Pure 40Agri-Pure 458 Agri Pure 290

Fluidos hidráulicos

Óleos vegetais alto oleicosÉsteres renováveis


Estabilidade oxidativa superior

Baixo ponto de fluidez

Excelente lubricidade

Biodegradabilidade

Óleos vegetais alto oleicos, modificados geneticamente, têm características quefavorecem aplicações em fluidos hidráulicos.


29

Fluidos hidráulicos renováveis – óleos vegetais alto oleicos

Agri-Pure ® 60Canola

Agri-Pure ® 80Girassol alto oleico

Aplicações principaisR&O

Resistentes à oxidaçãoAW

Anti-desgaste

Outras aplicações Metalworking, Process Oils, Laminação

Viscosidade @ 40ºC cSt 35 39

Índice de viscosidade 213 204

Flash Point COC, °C 362 362

Pour Point, °C -18 -16

Índice de Iodo 111 88


30

Ésteres naturais são biodegradáveis e resistentes ao fogo.

É possível atender o padrão Factory Mutual (FM), a partir de bases renováveis, e.g. TMPTO (Trioleato de TMP).

Aplicações:

• Siderurgia

• Fundição

• Mineração• Plataformas de gás e petróleo

• Aviação


Ésteres renováveis para diversas aplicações: metalworing, rolling oils, refrigeração, entre outros

Agri-Pure ®

CV-80Innovatti ®

4323Agri-Pure ®

560Metil Éster

de Soja*

Visc 40, cSt 36 47.1 27.2 4

Visc 100, cSt 8.4 9.1 6.3 ---

I.V. 223 180 197 ---

Gravidade específica

0.91 0.92 0.92 0.91

PDSC, min @ 180C

<5 14.5 40

Temp @ - 25C SolidificaFluido por

> 30 dias

Fluido por

> 30 dias

PDSC: pressure differential scanning calorimeter* Não é utilizado como lubrificante, incluido para fins comparativos

Lubrificantes para correntes

Agri-Pure 60 – Óleo de Canola


Formulação sugerida para óleos em contato com o meio-ambiente – correntes, barramentos, moto-serras.

Composição (%)

Base – Agri-Pure 60 93

Tackifier – Cargill’s VOM 25 6

Redutor de pour point 0.5

Aditivo anti-desgaste 0.5


34

Também é possível substituir bright stock por produtos base vegetal, como o Agri-Pure Gold 750S

Aplicações de bright stock

• Lubrificantes para engrenagens, turbinas e marítimos

• Graxas

Vantagens

• Fonte renovável

• Menos VOCs em alta temperatura

• Mais polar, adere melhor às superfícies

Limitações

• Contém 2% de ácidos graxos que

podem interferir em algumas aplicações


O uso de ésteres naturais abre novas fronteiras...


Obrigado!

Ruth Keiko [email protected](11) 5099-2939

www.cargill.com/industrial-oils

Luiz Diogo

[email protected](11) 5099-3042

Alexandre Coelho

[email protected](11) 5099-3764


Date post:	26-Sep-2018
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