Conversão termocatalítica do óleo de fritura para obtenção de hidrocarbonetos renováveis

• Autor(a) principal: Barros, Thamiris Monteiro de
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49380
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA; CNPQ::OUTROS::QUIMICA INDUSTRIAL; Conversão termocatalítica; Pirólise; Óleo de fritura; Al-MCM-41; Química

O óleo de fritura é uma biomassa residual, de alta disponibilidade, baixo custo e rica em triglicerídeos e ácidos graxos, tendo alto potencial para a produção de biocombustíveis de segunda geração. Neste trabalho, os catalisadores Al-MCM-41 e Ni/Al-MCM-41 foram sintetizados e estudados para a conversão do óleo de fritura no processo de pirólise a fim de obter bio-óleos aplicáveis à biocombustíveis, sobretudo, hidrocarbonetos líquidos. A peneira molecular mesoporosa Al-MCM-41 foi sintetizada por método hidrotérmico, impregnado com metal níquel por via úmida e, então, caracterizados por análise de difração de raios-X (DRX), fluorescência de raios-X (FRX) e espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Para determinação da estabilidade térmica dos materiais e das condições utilizadas nas reações de pirólise, foi realizado o estudo térmico e cinético do óleo de fritura puro e com catalisadores através da análise termogravimétrica (TGA/DTG) entre 30 °C e 600 °C, em diferentes taxas de aquecimento (10, 20, 30 e 40 °C/min). Para determinação da energia de ativação das reações foram conduzidos os estudos cinéticos pelos métodos isoconversionais de Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) e Ozawa-Flynn-Wall (OFW) a partir dos dados da análise térmica. As pirólises térmicas e termocatalíticas do óleo de fritura foram realizadas com rampas de temperatura entre 350-550 °C, com taxa de aquecimento de 10 °C/min e tempo de permanência de 5 minutos. Pela caracterização dos catalisadores foi constatada a formação do material mesoporoso Al-MCM-41, contudo, após calcinação e impregnação de níquel o material apresentou perda de ordenação dos poros. Esse resultado interferiu na cinética da degradação termocatalítica das amostras com catalisadores, sobretudo, com Ni/Al-MCM-41, apresentando as maiores energias de ativação. Dessa forma, os rendimentos líquidos da pirólise térmica apresentaram-se superiores às pirólises termocatalíticas. Por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa (GC-MS) foi observado alto teor de oxigenados no bio-óleo de pirólise térmica e atividade catalítica do Al-MCM-41 para desoxigenação, aumentando em 25% o rendimento de hidrocarbonetos. No entanto, os bio-óleos produzidos apresentaram baixo teor de hidrocarbonetos, logo, é necessário pós-tratamento desses materiais ou, ainda, maiores otimizações na síntese dos catalisadores e condições de reação para sua aplicação na produção de hidrocarbonetos renováveis.