Avaliação da conversão do óleo de soja em biodiesel utilizando álcoois de cadeia curta

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Costa, Talita Kênya Oliveira
• Orientador(a): Courtial, Camila Gambini Pereira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Biodiesel; Butanol; Constantes cinéticas; Catalisador homogêneo
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32373

O biodiesel é uma das alternativas na redução dos impactos ambientais por ser um combustível derivado de matérias primas renováveis como óleos vegetais e gorduras animais. Pode ser obtido através da reação de transesterificação entre um álcool e triglicerídeos na presença ou não de um catalisador, tendo como produto um éster, que é o biodiesel, e glicerina. O objetivo deste trabalho foi a avaliação do uso de álcoois de cadeia curta na reação de transesterificação do óleo de soja, utilizando catalisador de base homogênea (hidróxido de potássio), obtendo como resultado o modelo para a conversão da reação e a cinética reacional para o biodiesel feito com butanol. As reações de transesterificação foram realizadas em um reator de vidro encamisado, com condensador acoplado e um banho de aquecimento. Inicialmente, para estudo da conversão foram realizadas as reações com diferentes álcoois variando a razão molar álcool:óleo para o biodiesel utilizando como álcoois o metanol, etanol, 2-propanol e butanol, em seguida para avaliação das demais propriedades, foi realizado um planejamento fatorial 23 com o butanol na reação e com as seguintes condições: razão álcool:óleo de 4:1 a 8:1, 1 a 2%, 1 a 2 horas e 65°C. Para a obtenção do modelo cinético, foram selecionadas amostras entre os tempos t0 e tf (60 minutos). Para todas as amostras foram analisadas a densidade e viscosidade e suas conversões foram medidas utilizando análise termogravimétrica. Na análise de densidade, das amostras obtidas pelo planejamento fatorial, variou entre 889,41 kg/m3 e 850,18 kg/m3, já para a viscosidade variou entre 11,10 cSt e 3,10 cSt. Ao aumentar a conversão em éster, a densidade e a viscosidade sofreram decréscimo em seus valores. Para as análises de conversão, os quatro tipos de álcool com a razão molar 10:1 foram encontradas as conversões: metanol 99,28%, etanol 81,72%, 2-propanol 7,50% e butanol 49,74%. Para o planejamento com butanol, o ponto ótimo ocorreu com razão 8:1, 2% em massa de catalisador, por duas horas, onde obteve 76,24% de conversão. Com o modelo obtido pelo planejamento 23 constatou-se que os três fatores analisados foram significativos, com um erro médio entre os valores preditos e experimentais de 2,3%. A reação se mostrou de segunda ordem com constante cinética de valor 3x10-5 min-1. Sendo assim, pode-se concluir que comparando os álcoois, o metanol obteve melhor rendimento e o biodiesel produzido com butanol obteve valores de conversão condizentes com os trabalhos encontrados na literatura fazendo com que esse álcool seja uma alternativa na produção do biocombustível por advir de fontes renováveis e melhor a lubricidade do combustível.