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http://hdl.handle.net/1843/63074| Type: | Dissertação |
| Title: | Óleo de babaçu: uma plataforma para obtenção de biocombustíveis |
| Authors: | Leonardo Gomes de Abreu |
| First Advisor: | Patricia Alejandra Robles-Azocar |
| First Referee: | Vânya Márcia Duarte Pasa |
| Second Referee: | Guilherme Ferreira de Lima |
| Abstract: | Os combustíveis drop-in são os representantes da classe dos biocombustíveis que mais se assemelham aos combustíveis de origem fóssil devido à sua composição química, podendo citar o bioquerosene de aviação (BioQAV). Atualmente existem sete rotas certificadas e a rota de Hidroprocessamento de Ésteres e Ácidos Graxos (HEFA) é a mais promissora do ponto de vista industrial. A rota HEFA utiliza como matéria-prima óleos vegetais e gordura animal para obtenção de bio-hidrocarbonetos. Neste trabalho, foi utilizado o óleo de babaçu como matéria-prima por ser um óleo vegetal de cadeia hidrocarbônica curta e dispensar etapas sequenciais como o hidrocraqueamento para se enquadrar na faixa do BioQAV. O óleo de babaçu foi caracterizado por espectroscopia na região do infravermelho e por cromatografia a gás. Além disso, foram realizados ensaios para determinar os índices de acidez, a densidade relativa e perfil graxo. Foram preparados catalisadores de rutênio monometálico, bimetálico e bifuncional pelo método sol-gel, o catalisador Ru/SiO2 e RuSn/SiO2 foram caracterizados por difração de raios X, redução à temperatura programada, isoterma de adsorção/dessorção de N2 BET e distribuição de poros BJH. Foram realizadas reações em batelada em reator Parr 4348, com o óleo de babaçu, quatro catalisadores, temperatura variando 300 – 350 °C, pressão de H2 variando 20 – 30 bar, tempo de reação variando 1h15 – 3h30, rpm 150. A conversão do produto líquido de todas as reações foi superior a 85%. O produto mais promissor foi obtido com o catalisador Ru/SiO2 a 350 °C, 30 bar H2, 2h30, a conversão do produto líquido foi de 98% e a seletividade para BioQAV foi de 72%. As propriedades físico-químicas analisadas estão de acordo com a norma ASTM D7566 com exceção do ponto de congelamento. Foi realizado o coprocessamento do óleo de babaçu e α-pineno na proporção 1:1, a reação foi feita a 350 °C, 30 bar H2, 2h30, a conversão do produto líquido foi de 99,5% em bio-hidrocarbonetos e seletividade para BioQAV de 89%. Assim, o trabalho realizado demonstrou a viabilidade técnica de se preparar bioquerosene a partir de óleo vegetal. |
| Abstract: | Drop-in fuels represent the class of biofuels that most closely resemble fossil fuels due to their chemical composition, with aviation bio-kerosene (BioQAV) being a notable example. Currently, there are seven certified routes, and the Hydroprocessing of Esters and Fatty Acids (HEFA) route is the most promising from an industrial perspective. The HEFA route uses vegetable oils and animal fats as raw materials to produce bio-hydrocarbons. In this study, babassu oil was chosen as the raw material due to its short hydrocarbon chain, eliminating sequential steps like hydrocracking to fit within the BioQAV range. Babassu oil was characterized using infrared spectroscopy and gas chromatography. Additionally, tests were conducted to determine acidity indices, relative density, and fatty acid profiles. Ruthenium monometallic, bimetallic, and bifunctional catalysts were prepared using the sol-gel method. The Ru/SiO2 and RuSn/SiO2 catalysts were characterized by X-ray diffraction, temperature-programmed reduction, N2 BET adsorption/desorption isotherm, and BJH pore size distribution. Batch reactions were carried out in a Parr 4348 reactor using babassu oil, four catalysts, a temperature range of 300 to 350 °C, H2 pressure ranging from 20 to 30 bar, reaction time varying from 1h15 to 3h30, and 150 rpm. The conversion of the liquid product in all reactions was above 85%. The most promising product was obtained with the Ru/SiO2 catalyst at 350 °C, 30 bar H2, 2h30 reaction time, with a liquid product conversion of 98% and BioQAV selectivity of 72%. The analyzed physicochemical properties are in accordance with ASTM D75566 standards, except for the freezing point. Coprocessing of babassu oil and α-pinene in a 1:1 ratio was conducted at 350 °C, 30 bar H2, for 2h30, resulting in a liquid product conversion of 99.5% to bio-hydrocarbons, with a BioQAV selectivity of 89%. Thus, this study demonstrated the technical feasibility of producing bio-kerosene from vegetable oil. |
| Subject: | Óleos vegetais como combustível Babaçu Óleo de babaçu Biocombustíveis Ésteres Ácidos graxos Hidrocarbonetos Espectroscopia de infravermelho Cromatografia de gás Catalisadores Rutênio Raios X – Difração |
| language: | por |
| metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| metadata.dc.publisher.department: | ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Química |
| Rights: | Acesso Aberto |
| metadata.dc.rights.uri: | http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/pt/ |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/63074 |
| Issue Date: | 15-Dec-2023 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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