Interesterificação supercrítica do óleo de gergelim (Sesamum indicum L.) com acetato de metila e ácido acético

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Paulo César Messias da
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27413
Resumo: O biodiesel tem se estabelecido como uma promissora fonte de energia renovável e substituta do diesel de petróleo devido ao seu alto poder energético, por ser biodegradável e por realizar uma “queima limpa”. A interesterificação com o acetato de metila é uma técnica que tem a vantagem de produzir, além dos ésteres metílicos (biodiesel), a triacetina (produto de grande valor de mercado). A tecnologia supercrítica possibilita a produção de biodiesel sem a presença de catalisadores, eliminando a necessidade de processos posteriores de purificação. O gergelim (Sesamum indicum L.) é uma das mais antigas oleaginosas conhecidas pela humanidade. Devido ao alto teor de óleo em suas sementes, o gergelim tem se tornado uma possibilidade para a produção de biodiesel. Dessa forma, este trabalho investigou a produção do biodiesel através da reação de interesterificação do óleo de gergelim com acetato de metila em condições supercríticas. Foi utilizado um reator tubular contínuo sob condições de temperatura e pressão de 325-375 °C e 15-20 MPa, respectivamente, em tempo de residência entre 15-55 min, com uma razão molar óleo/acetato de 1:40. A análise de Pareto mostrou que a temperatura foi o parâmetro mais significativo para o rendimento. Foi obtido o rendimento máximo em ésteres metílicos de 31,91% à 375 °C, 20 MPa em 15 min. Além disso, pôde-se perceber que a adição de 20% (em relação à massa de óleo) de uma solução de ácido acético a uma concentração de 26% em massa, proporcionou um aumento no rendimento sob condição de temperatura mais branda: 49,81% à 325 ºC e 15 MPa em 55 min. Com a análise de Pareto para esse caso, constatou-se que o tempo de residência foi um parâmetro significativo, porém, o efeito combinado entre a temperatura e o tempo de residência foi o mais relevante para o rendimento em ésteres.
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A tecnologia supercrítica possibilita a produção de biodiesel sem a presença de catalisadores, eliminando a necessidade de processos posteriores de purificação. O gergelim (Sesamum indicum L.) é uma das mais antigas oleaginosas conhecidas pela humanidade. Devido ao alto teor de óleo em suas sementes, o gergelim tem se tornado uma possibilidade para a produção de biodiesel. Dessa forma, este trabalho investigou a produção do biodiesel através da reação de interesterificação do óleo de gergelim com acetato de metila em condições supercríticas. Foi utilizado um reator tubular contínuo sob condições de temperatura e pressão de 325-375 °C e 15-20 MPa, respectivamente, em tempo de residência entre 15-55 min, com uma razão molar óleo/acetato de 1:40. A análise de Pareto mostrou que a temperatura foi o parâmetro mais significativo para o rendimento. Foi obtido o rendimento máximo em ésteres metílicos de 31,91% à 375 °C, 20 MPa em 15 min. Além disso, pôde-se perceber que a adição de 20% (em relação à massa de óleo) de uma solução de ácido acético a uma concentração de 26% em massa, proporcionou um aumento no rendimento sob condição de temperatura mais branda: 49,81% à 325 ºC e 15 MPa em 55 min. Com a análise de Pareto para esse caso, constatou-se que o tempo de residência foi um parâmetro significativo, porém, o efeito combinado entre a temperatura e o tempo de residência foi o mais relevante para o rendimento em ésteres.Biodiesel has established itself as a promising source of renewable energy and substitute for oil diesel due to its high energy power, because it is biodegradable and for making a "clean burn". The interesterification with methyl acetate is a technique that has the advantage of producing, in addition to the methyl esters (biodiesel), the Triacetin (product of great market value). The supercritical technology enables the production of biodiesel without the presence of catalysts, eliminating the need for further purification processes. Sesame (Sesamum indicum L.) is one of the oldest oleaginous known to mankind. Due to the high oil content in its seeds, the sesame has become a possibility for the production of biodiesel. Thus, this work investigated the production of biodiesel through the interesterification reaction of sesame oil with methyl acetate under supercritical conditions. A continuous tubular reactor was used under conditions of temperature and pressure of 325-375 °C and 15-20 MPa, respectively, in residence time between 15-55 min, with a molar ratio oil/acetate of 1:40. Pareto analysis showed that temperature was most significant parameter for the yield. A maximum yield in methyl esters of 31.91% was been achieved at 375 °C, 20 MPa in 15 min. Moreover, it was possible to perceive that the addition of 20% (in relation to the oil mass) of a solution of acetic acid at a concentration of 26% in mass, provided an increase in yield under mild temperature condition: 49.81% at 325 °C and 15 MPa in 55 min. With Pareto analysis, in this case, it was concluded that residence time was a significant parameter, however, the combined effect between temperature and residence time was the most relevant for the esters yield.CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICABiodieselInteresterificaçãoAcetato de metilaÓleo de gergelimSupercríticoÁcido acéticoInteresterificação supercrítica do óleo de gergelim (Sesamum indicum L.) com acetato de metila e ácido acéticoSupercritical interesterification of sesame oil (Sesamum indicum L.) with methyl acetate and acetic acidinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNTEXTInteresterificaçãosupercríticaóleo_Silva_2019.pdf.txtInteresterificaçãosupercríticaóleo_Silva_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain130144https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27413/2/Interesterifica%c3%a7%c3%a3osupercr%c3%adtica%c3%b3leo_Silva_2019.pdf.txta5c3b228b7a5375c158d4b3b904d7c0eMD52THUMBNAILInteresterificaçãosupercríticaóleo_Silva_2019.pdf.jpgInteresterificaçãosupercríticaóleo_Silva_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1402https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27413/3/Interesterifica%c3%a7%c3%a3osupercr%c3%adtica%c3%b3leo_Silva_2019.pdf.jpg73b3388069800d8903546fe88b9b9372MD53ORIGINALInteresterificaçãosupercríticaóleo_Silva_2019.pdfapplication/pdf1342634https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27413/1/Interesterifica%c3%a7%c3%a3osupercr%c3%adtica%c3%b3leo_Silva_2019.pdf1bcbd8ba02aa383fabe799857db03fb3MD51123456789/274132019-08-11 02:21:32.544oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/27413Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2019-08-11T05:21:32Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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