Estudo do coprocessamento de óleos vegetais para a conversão de bio- hidrocarbonetos na faixa do querosene de aviação

• Autor(a) principal: Natália Lima Luiz
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/51267
• topic: Coprocessamento; Hidrodesoxigenação; Hidroprocessamento; Macaúba; Paládio; Tecnologia química; Biocombustíveis; Óleos vegetais como combustível; Aviões – Combustíveis; Macaúba; Óleo de soja; Recursos naturais renováveis; Catalisadores de paládio; Óxido de magnésio; Hidrocarbonetos; Análise espectral; Análise cromatográfica; Catálise

O bioquerosene de aviação e o diesel verde são os principais representantes dos chamados combustíveis drop-in, que além de serem renováveis, possuem composição e propriedades análogas aos combustíveis oriundos do petróleo, o que permite a sua substituição total ou parcial. Uma das rotas mais utilizadas para a produção de combustíveis drop-in é a rota de hidroprocessamento de ésteres e ácidos graxos (HEFA) e neste trabalho esta rota foi utilizada para a produção de bio-hidrocarbonetos a partir do coprocessamento de óleos vegetais como os óleos da polpa e da amêndoa de macaúba e os óleos comercial e residual de soja. A macaúba é uma palmeira nativa brasileira que apresenta alta produtividade de óleo e a soja, por sua vez, é a oleaginosa mais produzida em território nacional. As matérias-primas foram caracterizadas por espectroscopia na região do infravermelho e por cromatografia a gás. Além disso, foram realizados ensaios para determinar os índices de acidez, iodo e saponificação, a densidade relativa, o perfil graxo, o poder calorífico, o teor de umidade e a viscosidade cinemática a 40 °C. Os catalisadores foram preparados e caracterizados por difração de raios X e espectrometria de emissão atômica por plasma acoplado indutivamente. A síntese dos bio-hidrocarbonetos foi catalisada por paládio suportado em óxido de magnésio (Pd/MgO), com as seguintes condições: 20 bar de hidrogênio a 350°C por 4 horas em agitação mecânica de 150 rpm. Os produtos obtidos a partir do coprocessamento do óleo da polpa de macaúba com o óleo de soja mostraram-se mais promissores, com 86 % de rendimento para bio-hidrocarbonetos. E cerca de 56 % desses bio-hidrocarbonetos apresentaram tamanho de cadeia na faixa do querosene de aviação (C9-C16), sendo compostos majoritariamente por parafinas lineares, apresentando um poder calorífico de 44,96 MJ/kg, valor adequado para seu uso como combustível. Para estudo comparativo, reações adicionais foram feitas, variando-se os metais impregnados no suporte do catalisador, para tal testaram-se o cobalto (Co), níquel (Ni) e rutênio (Ru). Ademais, variou-se a atmosfera reacional, substituindo-se o H2 por N2. Os produtos dos testes adicionais também apresentaram bons rendimentos (51-71 %) em bio-hidrocarbonetos, especialmente em bio-hidrocarbonetos na faixa do querosene de aviação. Destaca-se que os resultados obtidos neste trabalho, além de inéditos e promissores, também contribuem para um mundo mais sustentável, uma vez que estes têm potencial para serem usados em escala industrial para a produção de bioquerosene, além de diesel verde e biogasolina.