Avaliação da dessulfurização de diesel utilizando adsorventes mesoporosos modificados pós-situ com íons metálicos

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Sales, Rafael Viana
• Orientador(a): Santos, Luciene da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Dessulfurização; MCM-41; Sílica MP1; Adsorção; Complexação
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/22560

A emissão de compostos sulfurados provenientes da queima de combustíveis derivados do refino do petróleo, como óleo diesel e gasolina, é responsável por ocasionar danos ambientais, à saúde humana e aumento de custos industriais. Neste trabalho, foram estudados processos adsortivos de compostos sulfurados do diesel proveniente da Refinaria Potiguar Clara Camarão, RPCC, com elevado teor de enxofre, utilizando sílicas mesoporosas do tipo MCM-41, que foram obtidas por método hidrotérmico, a partir de duas sílicas amorfas, sílica MP1, novo material avaliado neste trabalho e uma sílica comercial, utilizada para comparação. Para os adsorventes mesoporosos MCM-41, sintetizados, foi avaliada a capacidade de adsorção de enxofre em colunas de leito fixo e, posteriormente, os mesmos foram modificados, pós-situ, com cátions metálicos por impregnação úmida e dispersão física. Diferentes composições químicas dos compostos metálicos foram testadas, com a utilização de óxidos e sais, para a obtenção de sítios ativos e avaliação da complexação, entre o enxofre dos compostos orgânicos e os cátions metálicos inseridos nos adsorventes, favorecendo a adsorção. Os adsorventes sintetizados, puros e modificados, foram caracterizados através das técnicas de difratometria de raios X - DRX, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier - FTIR, análises termogravimétricas - TG/DTG, análises texturais pelo método de BET/BJH e microscopia eletrônica de varredura – MEV com espectroscopia de energia dispersiva (EDS). Um planejamento fatorial do tipo 23, foi aplicado para o estudo do processo de adsorção onde blends dos cátions metálicos foram testados na adsorção dos compostos sulfurados existentes. O monitoramento do teor de enxofre no diesel, durante o processo de adsorção, ocorreu por técnica de Espectrometria de Fluorescência na Região do Ultravioleta (FUV). A cinética e o equilíbrio de adsorção foram avaliados, onde isotermas de equilíbrio foram obtidas para a avaliação da capacidade máxima de adsorção de compostos sulfurados, nos sistemas adsorventes desenvolvidos neste trabalho. Foram obtidas capacidades máximas de adsorção, em mg.g-1, de 16,64 e 14,98, respectivamente, para os adsorventes testados: 2AgS/MCM-41(M) e 1NiS1AgS/MCM-41(M). Os dados experimentais foram ajustados aos modelos de equilíbrio de Langmuir e Freundlich. A remoção de enxofre presente no diesel foi significante, atingindo o máximo de adsorção de 94,9%, em relação à concentração inicial deste contaminante. Através do estudo estatístico, constatou-se que os blends preparados a partir dos adsorventes modificados por sais apresentaram uma capacidade de adsorção maior em relação aos preparados por impregnação de óxidos metálicos, o que pode contribuir para a redução de custos industriais, uma vez que o método de impregnação úmida dispensa uma segunda calcinação.