Avaliação da estabilidade térmica do bio-óleo de girassol obtido por craqueamento térmico e termocatalítico: síntese e caracterização.

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: RODRIGUES, Dauci Pinheiro.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Ciências e Tecnologia - CCT; PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS; UFCG
• Palavras-chave em Português: Bio-óleo - estabilidade térmica; Bio-óleo de girassol; Girassol - bio-óleo; Craqueamento Térmico; Craqueamento termocatalítico; bio-oil; Sunflower - bio-oil; Engenharia de Processos.; Engenharia Química.
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2006

A utilização de combustíveis alternativos vem ganhando destaque no mundo inteiro, pois além do petróleo ser uma fonte esgotável de energia, emite grandes quantidades de gases poluentes. Propostas têm surgido para substituição dos combustíveis fósseis, entre elas se destacam os biocombustíveis, a partir de óleos vegetais e gorduras animais. Partindo deste contexto, este trabalho tem como objetivo avaliar a estabilidade térmica do bio-óleo de girassol, obtido por craqueamento térmico e termocatalítico. Inicialmente as amostras do catalisador foram sintetizadas e caracterizadas por DRX, área superficial por adsorção de nitrogénio, FRX, FTIR, TG/DTG/DTA, TPD-NH3, infravermelho por adsorção de piridina e RMN de31P,27Al, e 29Si. Os resultados obtidos pela difratometria de raios-X indicaram que as amostras de SAPO-5 possuem boa cristalinidade, evidenciando que o método de síntese empregado foi eficiente. A acidez das amostras do catalisador nos diversos teores de silício foi avaliada por (TPD-NH3) e infravermelho por adsorção de piridina. Pela TPD-NH3 verificou-se a presença de dois tipos de sítios ácidos, um mais fraco que dessorve amónia em temperaturas mais baixas e outro mais forte que dessorve amónia em temperaturas mais altas. Por meio da adsorção de piridina detectou-se a maior presença de sítios ácidos fracos de Bronsted para todas as amostras analisadas, sendo a amostra S040 a que apresentou maior quantidade de sítios de Bronsted e Lewis. A análise RMN de 29Si indicou para todas as amostras, a presença de mais de um tipo de mecanismo de incorporação do silício à rede de um aluminofosfato, tendo o SM2 ocorrido em maior proporção. Os craqueamentos térmico e termocatalítico do óleo de girassol, realizados da temperatura ambiente a 550°C, em um reator batelada com sistema de destilação simples, forneceram duas frações líquidas orgânicas. A primeira fração coletada em ambos os processos apresentou índice de acidez elevado (170 mg KOH/mg de bio-óleo), indicando que o catalisador não foi efetivo sobre esta fração. Por outro lado, a segunda fração líquida obtida em presença de catalisador apresentou baixo índice de acidez, principalmente aquela obtida nos processos realizados sobre as amostras S025 e S040. Indicando que essas amostras foram mais efetívas no craqueamento secundário do óleo, no qual os ácidos carboxílicos se decompõem gerando hidrocarbonetos. O bio-óleo obtido na segunda fração por ambos os métodos, foi submetido às análises físico-químicas: destilação atmosférica, massa específica, viscosidade cinemática e índice de cetano. Os resultados obtidos indicaram que essas propriedades permaneceram dentro das especificações da ANP para o diesel mineral, tendo o bio-óleo obtido pelo processo de craqueamento termocatalítico propriedades mais adequadas para uso como combustível. A estabilidade térmica do óleo de girassol e dos bio-óleos com e sem a presença de catalisadores foi avaliada utilizando as técnicas TG/DTG/DTA nas razões de aquecimento de 5, 10, 15 e 20(°C.min") em atmosfera de N2. Os resultados obtidos indicaram que os bio-óleos apresentam baixas estabilidades térmicas, necessitando, portanto do uso de aditivo melhorador da estabilidade térmica do bioóleo, para, assim, poder aumentar o tempo de prateleira do mesmo.