Calcolo OEL Solventi idrocarburici e ossigenati con metodo RCP (Reciprocal Calculation Procedure)
ID 16642 | 14.05.2022 / Documento completo allegato
Note, Documenti e tools (metodo RCP) per il calcolo del livello di esposizione occupazionale (OEL) a solventi idrocarburici e ossigenati.
La definizione dei limiti di esposizione occupazionale OEL per i solventi idrocarburici è impegnativa poiché questo tipo di solventi ha composizioni di idrocarburi complesse e variabili. Ciò significa che il lavoratore inalerà non solo uno ma molti tipi di idrocarburi dal solvente contemporaneamente. Alcuni di questi idrocarburi sono ben caratterizzati e hanno i propri OEL, ma per altri le informazioni possono essere limitate. Pertanto, è fondamentale definire un OEL che tenga conto di tutti i tipi rilevanti di idrocarburi e fornisca una consulenza professionale coerente.
Le sostanze solventi a base di idrocarburi sono generalmente derivate dal petrolio come materia prima e contengono una o più classi di idrocarburi (per esempio alcani lineari, ramificati o ciclici e idrocarburi aromatici).
I solventi sono assolutamente essenziali per un efficace funzionamento di molti prodotti.
Ogni giorno traiamo vantaggi dall’esistenza di una vasta ed eterogenea gamma di solventi, ciascuno con proprietà uniche.
I solventi servono a sciogliere altre sostanze.
Tuttavia un solvente non si sceglie soltanto osservando se una sostanza si scioglie o meno in esso (capacità solvente), ma anche tenendo conto della velocità di evaporazione, del punto di ebollizione, della viscosità, della tensione superficiale e di molti altri fattori che hanno effetto sulle migliaia di processi industriali che necessitano solventi.
I fattori da considerare, così come i differenti materiali da sciogliere, sono talmente numerosi che richiedono la disponibilità di una vasta gamma di solventi.
In molti processi produttivi le richieste sono complesse e le esigenze possono variare durante il processo stesso. Ad esempio, per ottenere una superficie perfettamente lucida, potrebbe essere necessario avere inizialmente a disposizione un solvente che evapori rapidamente, mentre la fase successiva ne richiederà uno che evapori molto più lentamente.
Prestazioni personalizzate di questo tipo possono essere ottenute mescolando insieme sostanze differenti appartenenti alla famiglia dei solventi.
LA FAMIGLIA DEI SOLVENTI OSSIGENATI ED IDROCARBURI
La classificazione chimica dei solventi si basa sulla loro struttura chimica.
I solventi idrocarburici sono molecole contenenti soltanto atomi di idrogeno e di carbonio. I solventi ossigenati contengono atomi di idrogeno, carbonio e ossigeno
La maggior parte dei solventi è prodotta partendo dal petrolio. Il processo produttivo è altamente integrato nel funzionamento di una raffineria di petrolio o di uno stabilimento produttivo petrolchimico. Almeno il 10% dei solventi è prodotto utilizzando altre materie prime (gas naturale, carbone o biomassa).
La maggior parte dei solventi idrocarburici è separata nella raffineria mediante distillazione per essere quindi ulteriormente trattata e purificata.
Alcuni sono sintetizzati a partire da olefine. I solventi idrocarburi, classificati in sottogruppi in base al tipo di “scheletro di carbonio” delle loro molecole, danno origine alle famiglie dei solventi alifatici, aromatici e paraffinici.
I solventi ossigenati sono prodotti mediante reazioni chimiche a partire da olefine (derivate da petrolio o gas naturale) e danno origine ai seguenti sottogruppi: alcoli, chetoni, esteri, eteri, esteri glicolici ed esteri etere glicolici. Questa brochure vi offre solo qualche esempio sul modo in cui i solventi possono essere utilizzati a vantaggio dei consumatori; in realtà, esistono migliaia di altre applicazioni.
FAMIGLIE / Solventi rappresentativi
SOLVENTI OSSIGENATI
ALCOLI
Isopropilico
Butanolo
Etanolo
ETERI
Etere dietilico
ESTERI
Acetato di etile
Acetato isopropilico
Acetato di butile
CHETONI
Acetone
MEK (Metiletilchetone)
MIBK (Metilisobutilchetone)
ETERI GLICOLICI
Metossipropanolo
Glicole butilico
ESTERI ETERI GLICOLICI
Metossi propil acetato
Acetato blutilglicole
SOLVENTI IDROCARBURI
AROMATICI
Toluene
Xilene
C9-C10 aromatico
ALIFATICI
Acquaragia
Idrocarburi dearomatizzati
Frazioni leggere (es. esano)
PARAFFINICI
n-Paraffina
Isoparaffina
...
Solventi idrocarburi / Schema
La differenza fra i diversi tipi di solventi a base di idrocarburi è data principalmente dalle rispettive classi di idrocarburi e dalla distribuzione delle lunghezze delle relative catene di carbonio. La distribuzione della lunghezza della catena di carbonio varia a seconda dell'intervallo mirato di distillazione del prodotto finale. Le lunghezze delle catene di carbonio dei solventi a base di idrocarburi generalmente sono dei tagli stretti delle lunghezze degli idrocarburi superiori a C5 e inferiori a C20. Data la variabilità della composizione dei materiali di partenza, molti solventi a base di idrocarburi rientrano nella definizione di sostanza UVCB (Substances of Unknown or Variable Composition, Complex Reaction Products and Biological Materials).
Sostanze UVCB
L'acronimo UVCB indica sostanze di composizione sconosciuta o variabile, prodotti di una reazione complessa o materiali biologici. Le sostanze UVBC sono formate da molti costituenti diversi, alcuni dei quali possono essere ignoti. La composizione può essere variabile o difficile da prevedere.
Spesso le sostanze UVCB non sono completamente identificabili; pertanto è necessario fornire una descrizione del processo di fabbricazione e altri tipi di informazioni, come l'intervallo di ebollizione.
In generale, la denominazione di una sostanza UVCB è formata da una combinazione delle denominazioni delle materie prime e del processo.
Le sostanze UVBC sono formate da molti costituenti diversi, alcuni dei quali possono essere ignoti. La composizione può essere variabile o difficile da prevedere.
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Il processo principale per la trasformazione del petrolio come materia prima in sostanze solventi a base di idrocarburi è la combinazione di diverse fasi di lavorazione, fra cui la distillazione di tali materie, l'idrodesolforazione, l'idrogenazione pesante o media e, infine, una distillazione e uno stripping dei componenti leggeri.
I limiti di esposizione occupazionale (OEL) sono essenziali per la protezione dei lavoratori dai rischi per la salute e la sicurezza dovuti all'esposizione a sostanze pericolose nell'aria.
Un OEL è un limite superiore alla concentrazione nell'aria accettabile di una sostanza pericolosa nell'aria del posto di lavoro per una particolare sostanza o gruppo di sostanze a cui i lavoratori possono essere esposti durante la loro vita lavorativa (per 8 ore al giorno, 5 giorni alla settimana, per 40 anni) senza sviluppare effetti negativi sulla salute.
Da oltre 60 anni, le organizzazioni di regolamentazione in tutto il mondo definiscono OELS. Nell'UE, la Commissione europea è incaricata di definire gli OEL a seguito di una valutazione scientifica e di un processo di consultazione, mentre in alcuni Stati membri può essere in atto una procedura separata.
Le informazioni sugli OEL esistenti per le sostanze HSPA (Hydrocarbon Solvent Producers Association) e OSPA (Oxigenated olvent Producers Association) sono disponibili nei documenti (allegati):
- Solventi idrocarburici registrati in REACH / Dati
- Solventi ossigenati registrati in REACH / Dati
I solventi idrocarburici: un caso particolare
La definizione dei limiti di esposizione professionale per i solventi idrocarburici è impegnativa poiché questo tipo di solventi ha composizioni di idrocarburi complesse e variabili. Ciò significa che il lavoratore inalerà non solo uno ma molti tipi di idrocarburi dal solvente contemporaneamente. Alcuni di questi idrocarburi sono ben caratterizzati e hanno i propri OEL, ma per altri le informazioni possono essere limitate. Pertanto, è fondamentale definire un OEL che tenga conto di tutti i tipi rilevanti di idrocarburi e fornisca una consulenza professionale coerente.
È necessario un approccio che consenta di calcolare un OEL univoco per ciascun solvente idrocarburico, sulla base di informazioni compositive relativamente semplici. Inoltre, non è sempre possibile identificare tutti i componenti dei solventi idrocarburici e la maggior parte dei dati tossicologici esistenti si riferisce a solventi idrocarburici rappresentativi piuttosto che ai loro singoli componenti.
L'approccio Reciprocal Calculation Procedure (RCP) è stato sviluppato dai produttori di solventi per idrocarburi negli Stati Uniti e in Europa, che raggruppa tutti gli idrocarburi con proprietà fisiche, chimiche e tossicologiche simili e assegna loro un Valore Guida di Gruppo o GGV (Group Guidance Value) che copre gli OEL esistenti di idrocarburi rappresentativi all'interno di un gruppo. L'utilizzo di questi valori GGV nel calcolo dell'RCP garantisce che gli idrocarburi in quel gruppo non superino i propri OEL individuali. In pratica ciò significa misurare un singolo OEL che riflette la composizione idrocarburica del solvente.
Ciascun GGV è supportato da una serie di studi tossicologici che includono effetti acuti sul sistema nervoso centrale che confermano che alcuni costituenti idrocarburici possono essere raggruppati in tre GGV e li distinguono dai valori specifici della sostanza o SSV.
Demo RCP:
https://www.youtube.com/watch?v=nkUaU56lP-8
Fonte: ESIG (European Solvents Industry Group)
l'applicazione web sulle sostanze pericolose dell'assicurazione sociale tedesca contro gli infortuni, è un database completo per le sostanze chimiche, che include tutti gli OEL esistenti. Include i rispettivi OEL esistenti.
Info e link pdf allegato.
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