Avaliação teórica do processo de pirólise para produção de Olefinas leves

• Autor(a) principal: Carvalho, Nataniel Mattos Lucas
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/262172
• topic: Olefinas; Pirólise; Zeolitas; ZSM-5; Pyrolysis; Olefins; Biomass

A redução das reservas de combustíveis fósseis, aumento da demanda energética e preocupações com as emissões de gases de efeito estufa têm incentivado a busca por novas fontes renováveis de matérias-primas e rotas de processamento com menor impacto ambiental. A biomassa é uma alternativa promissora para substituir os recursos fósseis na produção de insumos químicos, como as olefinas leves, que são importantes na indústria química. A pirólise rápida é uma das rotas mais promissoras de processamento da biomassa, especialmente para a produção de bio-óleo, e a pirólise catalítica rápida é um método eficiente para a conversão direta de biomassa em olefinas leves, com a zeólita ZSM-5 como um catalisador altamente ativo. Dessa forma, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a utilização da zeólita ZSM-5 para obtenção de olefinas leves através do processo de pirólise catalítica rápida. Foram realizadas pesquisas na base de dados Scopus, utilizando palavras-chave como olefinas, ZSM-5, pirólise catalítica, upgrade catalítico e biomassa, para explorar as informações mais recentes sobre o tema. Durante a pesquisa, foi observado que muitos artigos utilizam a zeólita ZSM-5 para a produção de olefinas leves e aromáticos. Foram selecionados artigos na base Scopus para avaliar o potencial da zeólita ZSM-5 na produção de olefinas leves. Foram avaliados processos com celulose, hemiceluloses, lignina, talos de milho e palha de trigo. Nos estudos revisados os catalisadores foram caracterizados com análises de Difratometria de Raios-X (DRX), Método de BET, Dessorção à Temperatura Programada (DTP-NH3) e Redução de Temperatura Programada (H2-TPR) dos catalisadores utilizados. Além disso, foi revisado os parâmetros dos processos da pirólise catalítica utilizados: pirólise catalitca in-situ e ex-situ, efeito dos modificadores de zeólita, dupla catalise com SAPO-34, ZSM-5, MCM-41 e CaO, razão do catalisador, efeito da temperatura e efeito do fluxo de gás. A zeólita se mostrou efetiva por causa da sua acidez e tamanho dos poros. Uma razão de catalisador/biomassa acima de 1 e gás vazão de 100 ml/min favoreceu o rendimento de olefinas leves, e processos ex-situ geraram maiores rendimentos. A seleção de um promotor adequado para a modificação do catalisador tem impacto direto no desempenho da ZSM-5 e na distribuição de produtos, influenciando sua acidez e atividade.