Pirólise térmica e catalítica do óleo de Crambe Abyssinica Hochst utilizando as peneiras moleculares MCM-41 e Mo/MCM-41

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Maia, Francisco Aléxis Dantas
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/54863
Resumo: A utilização de combustíveis renováveis na substituição a combustíveis fósseis tornou-se essencial para a preservação do meio ambiente. Portanto, os principais aspectos sobre o Crambe Abyssinica Hochst, potencial dessa matéria prima para produção de biocombustíveis, e seu óleo são discutidos e avaliados nesse trabalho. Essa cultura já é utilizada na indústria na obtenção de vários produtos, entre eles o biodiesel, trazendo expectativa de produzir novos biocombustíveis. Experimentalmente, foi obtido aproximadamente 30% de óleo através das sementes de crambe por extração utilizando soxhlet. Um estudo cinético através de decomposição térmica e catalítica, com as peneiras mesoporosas MCM-41 e Mo/MCM-41 por análise termogravimétrica (TGA/DTG) foi realizada utilizando os métodos matemáticos Ozawa-FlynnWall (OFW) e Kissinger-Akahira-Sunose (KAS). Obteve-se valores de Energia de Ativação (Ea) menores com o Mo/MCM-41, mostrando a importância do metal no sítio ativo do material catalítico, tanto no método OFW como no KAS. Os catalisadores usados nesse processo foram caracterizados por DRX com os picos de índice de Miller (100, 110 e 200) correspondentes bem definidos. Na análise de FRX observou-se a impregnação 3,16% do molibdênio na forma de MoO3. A pirólise térmica e catalítica do mesmo material na proporção de 88% do óleo com 12% dos catalisadores mostrou que a pirólise catalítica com o Mo/MCM-41 produziu 41,12% de hidrocarbonetos com rendimento de quase 75%, considerado um bom resultado. Por fim, a produção de gasóleo pesado (C18 – C25) entre as frações de hidrocarbonetos formados foi condizente com a expectativa, pois o ácido majoritário presente o óleo de crambe é o erúcico, que contém 22 átomos de carbono.
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Portanto, os principais aspectos sobre o Crambe Abyssinica Hochst, potencial dessa matéria prima para produção de biocombustíveis, e seu óleo são discutidos e avaliados nesse trabalho. Essa cultura já é utilizada na indústria na obtenção de vários produtos, entre eles o biodiesel, trazendo expectativa de produzir novos biocombustíveis. Experimentalmente, foi obtido aproximadamente 30% de óleo através das sementes de crambe por extração utilizando soxhlet. Um estudo cinético através de decomposição térmica e catalítica, com as peneiras mesoporosas MCM-41 e Mo/MCM-41 por análise termogravimétrica (TGA/DTG) foi realizada utilizando os métodos matemáticos Ozawa-FlynnWall (OFW) e Kissinger-Akahira-Sunose (KAS). Obteve-se valores de Energia de Ativação (Ea) menores com o Mo/MCM-41, mostrando a importância do metal no sítio ativo do material catalítico, tanto no método OFW como no KAS. Os catalisadores usados nesse processo foram caracterizados por DRX com os picos de índice de Miller (100, 110 e 200) correspondentes bem definidos. Na análise de FRX observou-se a impregnação 3,16% do molibdênio na forma de MoO3. A pirólise térmica e catalítica do mesmo material na proporção de 88% do óleo com 12% dos catalisadores mostrou que a pirólise catalítica com o Mo/MCM-41 produziu 41,12% de hidrocarbonetos com rendimento de quase 75%, considerado um bom resultado. Por fim, a produção de gasóleo pesado (C18 – C25) entre as frações de hidrocarbonetos formados foi condizente com a expectativa, pois o ácido majoritário presente o óleo de crambe é o erúcico, que contém 22 átomos de carbono.The use of renewable fuels to replace fossil fuels has become essential for the preservation of the environment. Therefore, the main aspects of Crambe Abyssinica Hochst, the potential of this raw material for the production of biofuels, and its oil are discussed and evaluated in this work. This crop is already used in industry to obtain various products, including biodiesel, bringing expectations of producing new biofuels. Experimentally, approximately 30% oil was obtained from crambe seeds by extraction using soxhlet. A kinetic study through thermal and catalytic decomposition, with the mesoporous sieves MCM-41 and Mo/MCM-41 by thermogravimetric analysis (TGA/DTG) was carried out using the mathematical methods Ozawa-Flynn-Wall (OFW) and Kissinger-Akahira- Sunose (KAS). Lower Activation Energy (Ea) values were obtained with Mo/MCM-41, showing the importance of the metal in the active site of the catalytic material, both in the OFW and KAS methods. The converters used in this process were characterized by XRD with well-defined corresponding Miller index peaks (100, 110 and 200). In the FRX analysis, 3.16% impregnation of molybdenum was observed in the form of MoO3. The thermal and catalytic pyrolysis of the same material in the proportion of 88% of the oil with 12% of the catalysts showed that the catalytic pyrolysis with Mo/MCM-41 produced 41.12% of hydrocarbons with a yield of almost 75%, considered a good result . Finally, the production of heavy gasoly (C18 – C25) among the hydrocarbon fractions formed was consistent with expectations, as the major acid present in crambe oil is erucic, which contains 22 carbon atoms.Universidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICAUFRNBrasilCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAQuímicaCrambe Abyssinica HochstPiróliseEstudo cinéticoPirólise térmica e catalítica do óleo de Crambe Abyssinica Hochst utilizando as peneiras moleculares MCM-41 e Mo/MCM-41info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALPirolisetermicacatalitica_Maia_2023.pdfapplication/pdf3598557https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/54863/1/Pirolisetermicacatalitica_Maia_2023.pdf4b1391d7b1f12292fb48440e8e587c95MD51123456789/548632023-09-15 20:59:50.324oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/54863Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-09-15T23:59:50Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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