Obtenção de aditivo para diesel a partir do óleo fúsel

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Souza, Bruno Fernando de
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/80725
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Sequinel
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spelling Monteiro, Marcos RobertoUniversidade Federal do Paraná. Setor Palotina. Programa de Pós-Graduação em BioenergiaSequinel, Rodrigo, 1979-Souza, Bruno Fernando de2023-01-13T14:45:32Z2023-01-13T14:45:32Z2022https://hdl.handle.net/1884/80725Orientador: Prof. Dr. Rodrigo SequinelCoorientador: Prof. Dr. Marcos Roberto MonteiroDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Palotina, Programa de Pós-Graduação em Bioenergia. Defesa : Curitiba, 30/08/2022Inclui referênciasResumo: A busca global por fontes energéticas sustentáveis vem recebendo cada vez mais ênfase. O Brasil é referência por sua matriz energética predominantemente renovável, por seu pioneirismo na produção de combustíveis sustentáveis e pelo destaque na implementação de políticas públicas de incentivo ao uso de biocombustíveis. Nesse sentido, buscam-se métodos inovadores para utilização e aproveitamento dos subprodutos gerados nos diversos processos de manufatura empregados no setor industrial. A citar, o óleo fúsel, resíduo gerado no processo de destilação do etanol nas usinas sucroenergéticas. Dada sua composição majoritariamente formada por álcoois superiores, com predominância de 3-metil-1- butanol (álcool isoamílico), o resíduo apresenta características biocombustíveis. Dessa forma, neste trabalho avaliaram-se técnicas de melhoramento das características do óleo fúsel para aditivação do óleo Diesel comercial S500, visto que, a perspectiva da demanda da utilização do combustível fóssil durante a próxima década deverá se manter perene e visando a contribuição ambiental da adição de um biocombustível como parcela em sua composição. Na primeira abordagem, trabalhou-se a redução do teor de água do óleo fúsel por meio da aplicação de tratamentos físicos (decantação, centrifugação e refrigeração) seguidos da adição de agente secante (peneira molecular), antes de sua mistura ao Diesel. A segunda abordagem fez uso da propriedade hidrofóbica do Diesel para redução do teor de água em misturas diretas com óleo fúsel, através de processos de extrações múltiplas. Posteriormente, avaliou-se a conformidade das amostras aditivadas com óleo fúsel, referenciadas pelos parâmetros de qualidade adotados para o Diesel de uso rodoviário (aspecto, cor, estabilidade a oxidação, massa específica, ponto de entupimento de filtro a frio, ponto de fulgor e teor de água), conforme a Resolução ANP nº 50 de 2013. Os tratamentos empregados possibilitaram uma redução de umidade para níveis inferiores a 0,35%, no caso da mistura Diesel e óleo fúsel, em proporção 9:1, acrescida de centrifugação e refrigeração e, de 0,18% para amostras tratadas pelo processo de extração múltipla com a adição de tratamentos físicos. Quanto à análise da qualidade do combustível, os resultados das propriedades físico-químicas das misturas com óleo fúsel foram promissores. A análise de ponto de entupimento a frio foi de -10 ºC, ponto de fulgor de 54 °C e estabilidade a oxidação de 12,7 horas. Ainda que o teor de água (2661 kg.m¯³) tenha ficado elevado e fora dos parâmetros de especificação da ANP, considerando-se que os tratamentos adotados neste trabalho são tecnologias já definidas, amplamente utilizadas e os processos são relativamente simples e de baixo custo, vislumbra-se, no óleo fúsel, enorme potencial como biocombustível aditivo ao óleo Diesel, podendo ser adotado para utilização na frota de veículos da própria usina, visto a demanda de transportes pesados e sua disponibilidade constante. Para isso, novos estudos deverão ser prospectados.Abstract: The global search for sustainable energy sources is receiving increasing emphasis. Brazil is a reference for its predominantly renewable energy matrix, for its pioneering spirit in the production of sustainable fuels and for its emphasis on the implementation of public policies to encourage the use of biofuels. In this sense, innovative methods are sought to use and take advantage of the by-products generated in the various manufacturing processes used in the industrial sector. To mention, the fusel oil, residue generated in the ethanol distillation process in the sugar-energy plants. Given its composition, mainly formed by higher alcohols, with predominance of 3-methyl-1-butanol (isoamyl alcohol), the residue has biofuel characteristics. Thus, in this work, techniques to improve the characteristics of the fusel oil were evaluated for the additivation of commercial Diesel oil S500, since, the perspective of the demand of the use of the fossil fuel during the next decade should remain perennial and aiming at the environmental contribution of the addition of a biofuel as part of its composition. In the first approach, the reduction of the water content of the fusel oil was worked through the application of physical treatments (decantation, centrifugation and refrigeration) followed by the addition of a drying agent (molecular sieve), before its mixture with Diesel. The second approach made use of the hydrophobic property of Diesel to reduce the water content in direct blends with fusel oil, through multiple extraction processes. Subsequently, the conformity of the samples added with fusel oil, referenced by the quality parameters adopted for Diesel for road use (aspect, color, oxidation stability, specific mass, cold filter clogging point, flash point and water content), according to ANP Resolution No. 50 of 2013. The treatments used allowed a reduction of humidity to levels below 0.35%, in the case of the Diesel and fusel oil mixture, in a 9:1 proportion, plus centrifugation and refrigeration and 0.18% for samples treated by the multiple extraction process with the addition of physical treatments. As for the analysis of the fuel quality, the results of the physicochemical properties of the mixtures with fusel oil were promising. Cold plugging point analysis was -10°C, flash point 54°C and oxidation stability of 12.7 hours. Although the water content (2661 kg.m¯³) was high and outside the ANP specification parameters, considering that the treatments adopted in this work are already defined technologies, widely used and the processes are relatively simple and low cost, fusel oil has enormous potential as a biofuel additive to Diesel oil, which can be adopted for use in the plant's own vehicle fleet, given the demand for heavy transport and its constant availability. For this, new studies should be prospected.1 recurso online : PDF.application/pdfBiocombustíveisÓleo dieselEtanolEngenharia TérmicaObtenção de aditivo para diesel a partir do óleo fúselinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - BRUNO FERNANDO DE SOUZA.pdfapplication/pdf1797703https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/80725/1/R%20-%20D%20-%20BRUNO%20FERNANDO%20DE%20SOUZA.pdf8631d7a01f50e20386b9894f3053a118MD51open access1884/807252023-01-13 11:45:33.085open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/80725Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082023-01-13T14:45:33Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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