Catalisadores para desidratação oxidativa do glicerol e produção de ácido acrílico

• Autor(a) principal: Santiago, Alex Antônio Conceição
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFBA
• Texto Completo: http://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/33914
• topic: Ciências Exatas e da Terra; Química; Ácido acrílico; Glicerol; Zeólitos; Peneiras moleculares; Desidratação oxidativa; Acrylic acid; Glycerol; Zeolites; Molecular sieves; Oxidative dehydration; Catalisadores; Catalysts

A produção de Biodiesel no Brasil, que em 2017 foi cerca de 4,3 bilhões de litros, tende a crescer podendo chegar em 2030 a 18 bilhões de litros. A grande questão associada à produção de biodiesel é a coprodução de glicerol, já que a razão mássica entre eles é de 9:1 no processo de transesterificação de óleos vegetais. A rota comercial para produção de ácido acrílico, que utiliza propeno como reagente, traz como desvantagem ambiental o uso de uma fração de petróleo, que é substrato não renovável. O ácido acrílico é usado atualmente como matéria prima para produção de polímeros adsorventes e tintas. A utilização alternativa de glicerol para a produção de ácido acrílico possui como vantagem competitiva o uso de uma substância atualmente disponível, de baixo custo e que pode adicionar valor à cadeia de produção do biodiesel. A reação pode ser realizada em duas etapas. Na primeira, glicerol é desidratado produzindo acroleína que em seguida é oxidada a ácido acrílico. Por sua vez, a catálise heterogênea possibilita a produção de ácido acrílico, via glicerol, através de reação em uma única etapa onde o glicerol é desidratado nos sítios ácidos do catalisador e, em seguida, a acroleína produzida migra para os sítios redox onde ocorre a reação de oxidação. Dentre os diversos materiais, as peneiras moleculares impregnadas com íons de metais de transição demostram ser uma alternativa viável enquanto catalisadores bifuncionais. Nesta tese, foi realizada uma investigação sobre as aplicações de peneiras moleculares impregnadas com metais de transição como catalisadores na desidratação oxidativa de glicerol com vistas à produção de ácido acrílico. Os resultados obtidos mostraram que o zeólito H-ZSM-5 possui características interessantes como suporte e fonte de sítios ácidos para a reação em questão. Outrossim, metais de transição como o vanádio, molibdênio e tungstênio desempenham papel importante na desidratação oxidativa do glicerol, maximizando a produção do ácido acrílico. Não menos importante são os parâmetros de processo da reação analisada, como a temperatura da reação e concentração de oxigênio, que influenciam no rendimento da reação a ácido acrílico.