Conversão de HDPE em produtos de valor acrescentado
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| Data de Publicação: | 2021 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10400.21/14238 |
Resumo: | Trabalho Final de Mestrado para Obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química |
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Conversão de HDPE em produtos de valor acrescentadoHidrocrackingPolietilenoHDPEHydrocrackingPolyethyleneTrabalho Final de Mestrado para Obtenção do Grau de Mestre em Engenharia QuímicaO grande avanço que a indústria dos plásticos teve nos últimos anos levou à produção de quantidades alarmantes de resíduos plásticos, que estão neste momento a pôr em causa a sustentabilidade do nosso planeta, quer através da sua acumulação em oceanos, quer através do seu depósito em aterros. Acresce a este problema, a crise energética que enfrentamos. Atualmente sabe-se que os meios de transporte consomem um terço da energia do mundo e que as principais fontes de energia para os transportes são os combustíveis fósseis, tais como carvão, óleo e gás natural. Todos estes são fontes de energia não renováveis, que irão acabar por se esgotar nas próximas décadas.[1] Por estes motivos, urge encontrar soluções para, por um lado diminuir a quantidade de resíduos plásticos no planeta terra, e por outro encontrar fontes de combustível alternativas. Um dos métodos que tem vindo a ser estudado para mitigar o problema é a reação de hidrocracking. Este método permite transformar os resíduos plásticos em produtos de valor acrescentado, para desta forma, dar uma nova vida a todo o plástico que se encontra acumulado no nosso planeta e que apenas traz desvantagens para a sua sustentabilidade. O objetivo deste trabalho passa por converter polietileno de alta densidade (HDPE) numa corrente gasosa com uma especificação que possa ser alimentada a um “steam cracker”, e assim promover uma economia circular para os plásticos. Neste trabalho, o HDPE é colocado num reator de hidrocracking com atmosfera de hidrogénio, na presença de um catalisador, onde é convertido em produtos gasosos, líquidos e sólidos. Os produtos gasosos saem diretamente do reator para serem analisados, enquanto que os líquidos são recuperados através de uma extração com hexano. No fim de cada ensaio será possível determinar a conversão da reação de hidrocracking, a percentagem de cada fração e a distribuição das frações líquidas e gasosos em função do número de carbono. Também será possível determinar a quantidade de coque formado durante a reação, assim como a quantidade de plástico não convertido. De maneira a que este trabalho possa ser utilizado como um ponto de partida para a criação de uma futura instalação industrial, foram realizados diversos ensaios para determinar quais as condições operatórias mais favoráveis ao processo.The great advance that the plastics industry has made in recent years has led to the production of alarming amounts of plastic waste, which are currently undermining the sustainability of our planet, either through its accumulation in oceans or through its deposit in landfills. In addition to this, there is the problem of the energy crisis. It is now known that means of transport consume one third of the world's energy and that the main sources of energy for transport are fossil fuels, such as coal, oil and natural gas. All of these are non-renewable energy sources, which will eventually run out in the coming decades.[1] For these reasons, there is an urgent need to find solutions to, on the one hand, reduce the amount of plastic waste on planet earth, and on the other to find alternative fuel sources. One of the methods that has been studied to mitigate the problem is a hydrocracking reaction. This method allows to transform plastic waste into products of added value, to give a new life to all the plastic that is found on our planet and that only brings disadvantages for its sustainability. The objective of this work is to convert high density polyethylene (HDPE) into a gas stream with a specification that can be fed to a steam cracker, and thus promote a circular economy for plastics. In this work, the HDPE is placed in a hydrocracking reactor with a hydrogen atmosphere, in the presence of a catalyst, where it is converted into gaseous, liquid and solid products. The gaseous products leave the reactor directly to be analyzed, while the liquids are recovered through an extraction with hexane. At the end of each test, it will be possible to determine the conversion of the hydrocracking reaction, the percentage of each fraction and the distribution of the liquid and gaseous fractions as a function of the carbon number. It will be also possible to quantify the amount of coke produced during the reaction and the unreacted plastic. In order for this work to be used as a starting point for the creation of a future industrial installation, several tests were carried out to determine which operating conditions are most favorable to the process.Instituto Superior de Engenharia de LisboaSilva, JoãoRosário, MariaRCIPLLisboa, João Miguel da Fonseca Ramos2022-02-03T11:20:19Z2021-072021-07-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.21/14238TID:202926664porLISBOA, João Miguel da Fonseca Ramos – Conversão de HDPE em produtos de valor acrescentado. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2021. Dissertação de Mestrado.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-08-03T10:10:07Zoai:repositorio.ipl.pt:10400.21/14238Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T20:22:04.840381Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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