Conversão de glicerina residual de biodiesel em ácido fórmico utilizando catalisadores de nióbio e vanádio

• Autor(a) principal: Henrique dos Santos Oliveira
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-AJ6FYH
• topic: Catálise heterogênea; ácido fórmico; vanádio; glicerina; nióbio; oxidação; Oxidação; Niobio; Catálise heterogênea; Quimica inorganica; Vanádio

O presente trabalho propõe a transformação de um resíduo do processo produtivo do biodiesel, a glicerina loira, em matéria prima para obtenção de produtos de interesse da industria petroquímica, como por exemplo, o acido formico. Vários estudos da literatura relatam reações de desidratação e oxidação utilizando glicerol com pureza (>95%) e sistemas diluídos (<30% de glicerol). A novidade desse trabalho consiste na utilização de glicerina loira com teor de 37,5% nos sistemas reacionais através do emprego de catalisadores bifuncionais contendoNb e V. Em sua essência, a glicerina loira e composta por glicerol, sais residuais, matéria orgânica não glicerina (MONG), esteres e água. Atualmente, o uso do glicerol esta voltado para o mercado de cosméticos que demanda uma maior pureza do substrato. A glicerina loira para ser acessível a esse mercado especifico requer tratamento adequado para retirada de suas impurezas, entretanto os processos conhecidos de purificação são inviáveis economicamente. Como processo alternativo, a glicerina loira foi submetida a reaçõescatalisadas por óxidos de nióbio e vanádio suportados em sílica e alumina, sem tratamento prévio de remoção das impurezas, cuja transformação foi avaliada em reator batelada e em fluxo continuo. Os catalisadores com características bifuncionais, isto e, acidas e oxidantes dispostos em diferentes matrizes de silicato ou alumina foram capazes de promover reações por via de desidratação e oxidação simultâneas produzindo moléculas como álcool alílico, acetona e acido formico. Nos sistemas em batelada, com reação a 250°C, os valores de conversão da glicerina residual foram de aproximadamente 100% utilizando as duas series de catalisadores, porem as reações feitas a 200 °C foram mais seletivas ao acido formico. As reações em fluxo continuo mostraram boa taxa de conversão da glicerina loira, maior seletividade para o acido formico, tanto para os catalisadores a base de sílica como a base de alumina e bom desempenho na reação em fluxo continuo comtempo de 74 horas.