Remoção de compostos sulfurados e nitrogenados de diesel modelo por adsorção em zeólita USY

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Silva, Joana Mara Polycarpo Ferreira da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
• Palavras-chave em Português: Adsorption; Desulphurisation; Denitrogenation; Regeneration; Adsorption models; Absorção; Diesel; Zeólita; USY; Dessulfurização; Desnitrogenação; Regeneração; Modelos de isotermas; ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18908

O petróleo é composto por hidrocarbonetos alifáticos, aliciclícos e aromáticos que podem conter heteroátomos, tais como, N, S, O ou metais em sua estrutura. Os compostos que contêm S e N causam danos em equipamentos (corrosões e entupimentos) e desativam catalisadores empregados nos processos industriais. Além disso, sua presença nos combustíveis prejudica o meio ambiente e a saúde das populações devido às emissões tóxicas decorrentes da combustão dos mesmos. As pressões governamentais -relativas à legislações ambientais mais rigorosas e o processamento de petróleos mais pesados aumentaram muito os custos operacionais da remoção dos heteroátomos via hidrotratamentos. Em função disto, há uma busca por processos alternativos de baixo custo para enquadrar os combustíveis dentro dos limites estabelecidos pelas lesgilações atuais. A adsorção é um destes processos alternativos. Assim, no presente trabalho, foram utilizados os adsorventes USY e LaUSY para investigar a influência da inserção de espécies de lantânio, via impregnação ao ponto úmido, no proceso de remoção dos compostos nitrogenados, sulfurados e aromáticos de um diesel modelo (quinolina, dibenzotiofeno ou 4,6-dimetildibenzotiofeno, metilnaftaleno e n-hexadecano) e, ainda, foi avaliado o uso de tolueno como solvente de regeneração. Os dados de equilíbrios dos sistemas com soluto único foram modelados segundos as isotermas de Langmuir, Freundlich, Langmuir-Freundlich e Redlich-Peterson e os sistemas bináros de solutos foram modelados pelas isotermas Langmuir Não Modificada, Langmuir Competitiva, Langmuir Não Competitiva, Langmuir Parcialmente Competitiva e Langmuir-Sítios. Os adsorventes foram caracterizados pelas técnicas de DRX, FRX, adsorção de N2, DRIFTS de piridina adsorvida e DTP-NH3. A capacidade de adsorção de ambos os adsorventes no sistema monocomponente aumenta na seguinte ordem: aromático < sulfurado << nitrogenado. O adsorvente LaUSY foi mais seletivo para a remoção dos compostos sulfurados e nitrogenado na presença de aromático do que o USY. Todos os modelos de isoterma monocomponente descreveram com elevada acurácia a remoção do composto nitrogenado e dos sulfurados. Para as isotermas competitivas, soluções binárias, o modelo multicomponentes “Langmuir-Sítios” foi o que melhor representou as isotermas competitivas usando n-C16 ou tolueno.