Síntese e caracterização de silicoaluminofosfatos para a produção de olefinas leves a partir do dimetiléter

• Autor(a) principal: Mendes Costa, Andressa
• Data de Publicação: 2007
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
• Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/6599
• topic: Dimetiléter; SAPO-34; Eteno; Propeno

O processo metanol/dimetiléter para olefinas (MTO) fornece uma rota alternativa pra a produção de olefinas leves, isto é, eteno e propeno, que são matérias-primas importantes para a indústria petroquímica. Este processo apresenta algumas vantagens em relação aos processos tradicionais, tais como reforma catalítica de parafinas, gás natural e outras frações leves do petróleo. O processo MTO propicia a obtenção de razões eteno/propeno em uma faixa maior e mais flexível do que o craqueamento térmico, para atender a demanda de mercado. Além disso, tanto o metanol como o dimetiléter podem ser produzidos a partir do gás de síntese, que por sua vez é obtido de fontes como gás natural, carvão, resíduos de petróleo e biomassa. Vários catalisadores têm sido testados para este processo. Dentre eles se destacam as peneiras moleculares e mais especificamente os materiais do tipo silicoaluminofosfatos. SAPO-34 tem apresentado os melhores desempenhos em termos de conversão, atividade e seletividade para olefinas leves. Este trabalho teve como objetivo sintetizar três catalisadores do tipo SAPOs, para verificar a influência de suas estruturas e da incorporação de metal na conversão de DME a olefinas. Análises de caracterização textural por adsorção de nitrogênio (BET), difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TG), medidas de acidez e espectrometria de absorção atômica foram relevantes para a caracterização e o entendimento das propriedades catalíticas dos materiais preparados. Nos testes catalíticos foram verificadas as influências das propriedades dos materiais preparados com relação à conversão, seletividade e atividade catalítica. Dentre os três catalisadores testados (SAPO-44, SAPO-34 e NiSAPO-34), o SAPO- 34 apresentou o melhor resultado em termos de conversão (75%), com seletividade para olefinas leves em torno de 25%. A incorporação do metal à peneira molecular mostrou-se importante, uma vez que foi possível observar a diminuição da taxa de desativação e o aumento significativo da seletividade para o eteno, resultando em uma razão molar C2 =:C3 = de aproximadamente 1,7. Testes cinéticos com o SAPO-34 foram realizados com a finalidade de desenvolver um modelo para o consumo de reagente baseando-se em uma cinética do tipo Langmuir-Hinshelwood, resultando em uma energia de ativação de 29,7 kJ.mol-1