Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/36469
Type: Dissertação
Title: Síntese de bio-hidrocarbonetos via desoxigenação de óleos de soja e macaúba utilizando catalisador de nióbio sob pressão atmosférica
Authors: Yara Aparecida Melo
First Advisor: Vânya Márcia Duarte Pasa.
First Co-advisor: Daniel Bastos de Rezende
First Referee: Camila Nunes Costa Corgozinho
Second Referee: Erika Cristina Cren
Abstract: Esta dissertação tem como objetivo a síntese de bio-hidrocarbonetos a partir da desoxigenação de óleos de soja e da polpa de macaúba utilizando nióbio como catalisador, sob pressão atmosférica, para produção de biocombustíveis drop-in, os quais são isentos de oxigênio em sua estrutura e considerados os biocombustíveis mais eficientes e demandados por suas características similares às propriedades dos derivados fósseis. Os óleos usados foram caracterizados determinando-se acidez, umidade, composição em ácidos graxos, curva termogravimétrica (TG-DTG) e espectro de infravermelho (ATR-FTIR). O catalisador foi caracterizado por espectrometria de difração de raios-X, análise térmica (TG-DTG), análise de adsorção gasosa de nitrogênio, dessorção a temperatura programada de amônia (TPD-NH3) e adsorção de piridina. Os testes catalíticos para o estudo das reações de desoxigenação foram feitos variando-se o tempo (2,5 a 5,0 h), temperatura (250 a 400 ºC) e proporção de catalisador (0 a 20 %). Os produtos foram caracterizados usando-se cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM) e espectroscopia na região do infravermelho médio (ATR-FTIR). Foram determinados os valores de poder calorífico dos produtos mais relevantes, sendo estes 43,32 e 44,62 MJ kg-1. Os melhores resultados foram obtidos para o processo empregando-se 20 % em massa de catalisador, temperatura de 350 ºC e um tempo reacional de 2,5 horas, em processo batelada com elevados rendimentos (85 %) de bio-hidrocarbonetos, principalmente na faixa de bioquerosene de aviação (59 %), utilizando-se o óleo da polpa de macaúba e de diesel verde (67 %), para o óleo de soja. Testes de reuso do catalisador foram feitos indicando boa estabilidade de até cinco ciclos testados. Esta rota mostrou-se muito promissora para uso industrial devido aos elevados rendimentos em baixo tempo de processamento.
Abstract: This dissertation aims to synthesize bio-hydrocarbons from the deoxygenation of soybean oils and macauba pulp using niobium as a catalyst, under atmospheric pressure, for the production of drop-in biofuels, which are free of oxygen in its structure and considered the most efficient biofuels and demanded for their characteristics similar to the properties of fossil derivatives. The used oils were characterized by determining acidity, humidity, fatty acid composition, thermogravimetric curve (TG-DTG), and infrared spectrum (FTIR-ATR). The catalyst was characterized by X-ray diffraction spectrometry, thermal analysis (TG-DTG), nitrogen gas adsorption analysis, programmed ammonia temperature desorption (TPD-NH3), and pyridine adsorption. The catalytic tests for the study of the deoxygenation reactions were made by varying the time (2.5 to 5.0h), temperature (250 to 400 ºC), and proportion of catalyst (0 to 20 %). The products were characterized using gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) and spectroscopy in the medium infrared region (FTIRATR). The calorific values of the most relevant products were determined, being 43.32 and 44.62 MJ kg -1 . The best results were obtained for the process using 20 % by mass of catalyst, temperature of 350 ºC and a reaction time of 2.5 hours, in a batch process with high yields (85 %) of bio hydrocarbons, mainly in the range of bio-jet fuel (59 %), using macauba pulp oil and green diesel (67 %), for soybean oil. Catalyst reuse tests were performed indicating good stability of up to five cycles tested. This route proved to be very promising for industrial use due to the high yields in a low processing time.
Subject: Engenharia química
Biocombustíveis
Compostos de nióbio
Óleos vegetais
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Rights: Acesso Restrito
URI: http://hdl.handle.net/1843/36469
Issue Date: 26-Feb-2021
metadata.dc.description.embargo: 26-Feb-2022
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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