Conversão de etanol, acetato de etila e acetona em catalisador do tipo hidroxiapatita

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Yokoo, Kathlen Carla Eiko Saito, 1992-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635909
Resumo: Orientador: Gustavo Paim Valença
id UNICAMP-30_3207b088b680a763d0e8682974353730
oai_identifier_str oai::1082496
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Conversão de etanol, acetato de etila e acetona em catalisador do tipo hidroxiapatitaConversion of ethanol, ethyl acetate and acetone over hydroxyapatiteEtanolAcetonaHidroxiapatitaBio-óleoÉsteresEthanolAcetoneHydroxyapatiteBio-oilEstersOrientador: Gustavo Paim ValençaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuímicaResumo: Combustíveis renováveis têm conquistado um papel importante no contexto ambiental e socioeconômico mundial. O bio-óleo possui grande potencial para ser usado como bicombustível, mas devido ao elevado teor de oxigênio é necessário refinar o bio-óleo por desoxigenação catalítica. Esse trabalho se propôs a investigar a aplicação do catalisador hidroxiapatita (HAP) na conversão catalítica de moléculas plataforma do bio-óleo (etanol, acetato de etila e acetona). O catalisador foi sintetizado pelo método de precipitação química em meio básico. Após calcinação, o sólido foi caracterizado pelas seguintes análises: difração de raios X (XRD), espectroscopia de infravermelho (FT-IR), adsorção de N2 a 77 K e dessorção a temperatura programada (TPD) de CO2 e NH3. A análise físico-química indicou a formação de HAP e a presença de sítios ácidos e básicos capazes de atuar como um catalisador bifuncional. Os testes catalíticos foram realizados em reator de leito fixo, a 250, 300 e 350 °C, concentrações de reagente de 109, 145 e 180 mmHg e fluxo de gás de arraste (N2) de 60 mL min-1. Os produtos da reação foram identificados por cromatógrafo a gás acoplado a detector do tipo FID. As reações foram conduzidas de modo a apresentar conversões abaixo de 10 %, de forma que fosse possível considerar o reator de leito fixo como reator diferencial. Foram identificados produtos C2 a C6 na conversão de etanol. A HAP foi eficiente para reação de acoplamento de etanol via mecanismo de Guerbet, por meio de reações de condensação aldólica, desidrogenação e desidratação. Já nas reações de acetato de etila, foram identificados etanol, etileno, propeno, 2-propanol e acetona como produtos. Na conversão de acetato de etila sobre HAP foi observado que ocorrem reações em série e paralelo por meio de desidratação e descarboxilação. Por fim, na conversão de acetona foram identificados óxido de mesitila (MO), DAA (diacetona álcool), MIBK (metil isobutil cetona) e outros produtos pesados. Verificou-se que reações de acoplamento e desidratação ocorrem na conversão de catalítica de acetona sobre HAP. A temperatura de reação e a relação de sítios ácidos e básicos fracos e médios do catalisador é um fator determinante para seletividade dos produtos. A HAP pode ser considerada um catalisador potencial para reações de desoxigenação como desidratação, desoxigenação e descarboxilaçãoAbstract: Renewable fuels have been playing an important role in the global environmental and socio-economic context. Bio-oil has great potential to be used as bio-fuel, but due to the high oxygen content it is necessary a bio-oil upgrading to biofuel by catalytic deoxygenation. The aim of this work is investigate the application of hydroxyapatite (HAP) in the catalytic conversion of bio-oil platform molecules (ethanol, ethyl acetate and acetone). The catalyst was synthesized by basic precipitation method. The catalyst was synthesized by precipitation method. After heat treatment, the solid was characterized by X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FT-IR), N2 adsorption at 77 K and programmed temperature desorption (TPD) of CO2 and NH3. The physical chemical analysis indicated the formation of HAP and the presence of acid and basic surface sites being able to act as a bifunctional catalyst. The catalytic tests were performed in a fixed bed reactor at 250, 300 and 350 °C, reactant pressures of 109, 145 and 180 mmHg and carrier gas flow (N2) of 60 mL min-1. The reaction products were identified by a GC-FID. The reactions were conducted in order to present conversions below 10%, so that it was possible to consider the fixed bed reactor as a differential reactor. Products C2 to C6 were identified at ethanol conversion. HAP was efficient for ethanol coupling reaction via Guerbet reaction, through aldol condensation, dehydrogenation and dehydration reactions. In addition, ethanol, ethylene, propene, 2-propanol and acetone were identified as products for ethyl acetate conversion. In the conversion of ethyl acetate over HAP, series and parallel reactions occur through dehydration and decarboxylation. Finally, in the conversion of acetone mesityl oxide (MO), DAA (diacetone alcohol), MIBK (methyl isobutyl ketone) and other heavy products were identified. It has been found that acetone coupling and dehydration reactions occur in the conversion of acetone over HAP. The reaction temperature and the ratio of weak acid and base sites of the catalyst is a determining factor for product selectivity. HAP can be considered a potential catalyst for deoxygenation reactions such as dehydration and decarboxylationMestradoEngenharia QuímicaMestra em Engenharia QuímicaCNPQ132112/2017-5[s.n.]Valença, Gustavo Paim, 1960-Suppino, Raphael SoeiroAndrade, Márcio Henrique dos SantosUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASYokoo, Kathlen Carla Eiko Saito, 1992-20192019-02-22T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (111 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635909YOKOO, Kathlen Carla Eiko Saito. Conversão de etanol, acetato de etila e acetona em catalisador do tipo hidroxiapatita. 2019. 1 recurso online (111 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635909. Acesso em: 15 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1082496Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-04-29T15:40:02Zoai::1082496Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2019-04-29T15:40:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Conversão de etanol, acetato de etila e acetona em catalisador do tipo hidroxiapatita
Conversion of ethanol, ethyl acetate and acetone over hydroxyapatite
title Conversão de etanol, acetato de etila e acetona em catalisador do tipo hidroxiapatita
spellingShingle Conversão de etanol, acetato de etila e acetona em catalisador do tipo hidroxiapatita
Yokoo, Kathlen Carla Eiko Saito, 1992-
Etanol
Acetona
Hidroxiapatita
Bio-óleo
Ésteres
Ethanol
Acetone
Hydroxyapatite
Bio-oil
Esters
title_short Conversão de etanol, acetato de etila e acetona em catalisador do tipo hidroxiapatita
title_full Conversão de etanol, acetato de etila e acetona em catalisador do tipo hidroxiapatita
title_fullStr Conversão de etanol, acetato de etila e acetona em catalisador do tipo hidroxiapatita
title_full_unstemmed Conversão de etanol, acetato de etila e acetona em catalisador do tipo hidroxiapatita
title_sort Conversão de etanol, acetato de etila e acetona em catalisador do tipo hidroxiapatita
author Yokoo, Kathlen Carla Eiko Saito, 1992-
author_facet Yokoo, Kathlen Carla Eiko Saito, 1992-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Valença, Gustavo Paim, 1960-
Suppino, Raphael Soeiro
Andrade, Márcio Henrique dos Santos
Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Química
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Yokoo, Kathlen Carla Eiko Saito, 1992-
dc.subject.por.fl_str_mv Etanol
Acetona
Hidroxiapatita
Bio-óleo
Ésteres
Ethanol
Acetone
Hydroxyapatite
Bio-oil
Esters
topic Etanol
Acetona
Hidroxiapatita
Bio-óleo
Ésteres
Ethanol
Acetone
Hydroxyapatite
Bio-oil
Esters
description Orientador: Gustavo Paim Valença
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019
2019-02-22T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635909
YOKOO, Kathlen Carla Eiko Saito. Conversão de etanol, acetato de etila e acetona em catalisador do tipo hidroxiapatita. 2019. 1 recurso online (111 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635909. Acesso em: 15 mai. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635909
identifier_str_mv YOKOO, Kathlen Carla Eiko Saito. Conversão de etanol, acetato de etila e acetona em catalisador do tipo hidroxiapatita. 2019. 1 recurso online (111 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635909. Acesso em: 15 mai. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1082496
Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
1 recurso online (111 p.) : il., digital, arquivo PDF.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1799138535726383104

Registros relacionados