Modelagem cinética da hidrodesoxigenação do ácido oleico empregando carbeto de molibdênio suportado em alumina

• Autor(a) principal: Souza, Mellyssa Soares de
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/13578
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Modelagem cinética; Ácidos graxos; Hidrodesoxigenação catalítica; Carbeto de molibdênio

Matérias-primas renováveis à base de triglicerídeos são consideradas promissoras para a produção de biocombustíveis a partir da hidrodesoxigenação (HDO), tendo esses propriedades muito semelhantes às dos combustíveis fósseis. Neste trabalho, ácido oleico foi usado como molécula modelo para estudar a HDO empregando Mo2C/γ-Al2O3 como catalisador, em um reator de leito fixo a 30 bar. A temperatura e a velocidade espacial mássica variaram entre 260–340 °C e 20–60 h−1 , respectivamente. O catalisador foi sintetizado in situ por carburação com programação de temperatura. Amostras líquidas coletadas em intervalos regulares de tempo foram identificadas no GC-MS e quantificadas no GC-FID. O catalisador mostrou-se estável, e o estado estacionário foi alcançado após 5–6 h de operação contínua. A conversão de ácido oleico aumentou com o aumento da temperatura e do tempo de contato. Uma rota de reação foi proposta baseada na distribuição de produtos, permitindo a derivação de um modelo cinético. As reações foram consideradas como sendo de pseudo-primeira ordem em relação às espécies líquidas. Um método de integração numérica e um algoritmo de otimização baseado em regiões de confiança, com a função objetivo de máxima verossimilhança, foram executados no MATLAB®. Os intervalos de confiança dos parâmetros foram estimados para um nível de confiança de 95%. O modelo descreveu bem a cinética da reação nas diversas condições estudadas. Os parâmetros estimados propiciaram uma boa concordância entre as concentrações experimentais e as preditas, com coeficiente de correlação de 87–99%. A HDO do ácido oleico ocorreu via formação de ácido esteárico e octadecenal como produtos primários, octadecanal, octadecenol e octadecanol como intermediários oxigenados, e hidrocarbonetos C17 e C18 como produtos finais. Hidrocarbonetos C18 foram significativamente mais dominantes do que C17.