Hidrotratamento do óleo residual para produção de biocombustíveis.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Brito, Luana Gabriela Costa
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/123456789/56513
Resumo: Mediante aos problemas causados por combustíveis fósseis no planeta e o seu possível esgotamento, rotas de conversão termoquímicas a partir de biomassas, tornam-se caminhos alternativos para a produção de biocombustíveis. Dentro das biomassas, o óleo residual destaca-se pois não concorre diretamente com a cadeia de produção de alimentos e ainda por transformar um material de baixo valor agregado em um produto de alto valor agregado. A pirólise térmica pode ser utilizada para conversão deste resíduo, principalmente por ser capaz de converter os ácidos graxos presentes em produtos na faixa de hidrocarbonetos. Atrelado a os produtos desejados, a pirólise rápida pode ser utilizada, pois apresenta como principal produtos frações líquidas de bio-óleo. O presente trabalho, propõe a realização do processo de hidrotratamento do óleo residual através de reações de pirólise térmica a conversão do óleo residual em bio-óleo, para posterior tratamento, utilizando catalisadores de tipo Pd/C, Fe-Co/ZSM-5, Fe/ZSM-5 em diferentes proporções, auxiliando reações de hidrogenação branda, reduzindo a quantidade de oxigenados presentes no bio-óleo. Os catalisadores, foram caracterizados por Difração de Raios-x (DRX), Espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) e Termogravimetria (TG) para fins de estudo térmico pós teste de acidez. O óleo residual foi caracterizado por técnicas quantitativas e qualitativas como o Índice de acidez (IA), Índice de saponificação (IS), viscosidade, densidade e Teor de ácidos graxos livre (AGL). Após o processo de pirólise o bio-óleo foi caracterizado por densidade, viscosidade, Termogravimetria (TG), e Cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (CG/MS), após o processo de hidrogenação. Por fim, constatou-se a eficiência dos processo hidrogenação com os diferentes catalisadores diminuindo o percentual de oxigenados em até 58%, além da conversão seletiva em hidrocarbonetos, onde o Fe-Co/ZSM-5 apresentou melhor rendimento para hidrocarbonetos do que o catalisador Pd/C.
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A pirólise térmica pode ser utilizada para conversão deste resíduo, principalmente por ser capaz de converter os ácidos graxos presentes em produtos na faixa de hidrocarbonetos. Atrelado a os produtos desejados, a pirólise rápida pode ser utilizada, pois apresenta como principal produtos frações líquidas de bio-óleo. O presente trabalho, propõe a realização do processo de hidrotratamento do óleo residual através de reações de pirólise térmica a conversão do óleo residual em bio-óleo, para posterior tratamento, utilizando catalisadores de tipo Pd/C, Fe-Co/ZSM-5, Fe/ZSM-5 em diferentes proporções, auxiliando reações de hidrogenação branda, reduzindo a quantidade de oxigenados presentes no bio-óleo. Os catalisadores, foram caracterizados por Difração de Raios-x (DRX), Espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) e Termogravimetria (TG) para fins de estudo térmico pós teste de acidez. O óleo residual foi caracterizado por técnicas quantitativas e qualitativas como o Índice de acidez (IA), Índice de saponificação (IS), viscosidade, densidade e Teor de ácidos graxos livre (AGL). Após o processo de pirólise o bio-óleo foi caracterizado por densidade, viscosidade, Termogravimetria (TG), e Cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (CG/MS), após o processo de hidrogenação. Por fim, constatou-se a eficiência dos processo hidrogenação com os diferentes catalisadores diminuindo o percentual de oxigenados em até 58%, além da conversão seletiva em hidrocarbonetos, onde o Fe-Co/ZSM-5 apresentou melhor rendimento para hidrocarbonetos do que o catalisador Pd/C.Due to the problems caused by fossil fuels on the planet and their possible depletion, thermochemical conversion routes from biomass become alternative paths for the production of biofuels. Within biomass, residual oil stands out because it does not compete directly with the food production chain and also because it transforms a material with low added value into a product with high added value. Thermal pyrolysis can be used to convert these residues, mainly because it is capable of converting the fatty acids present in products in the hydrocarbon range. Linked to the desired products, fast pyrolysis can be used, as its main products are liquid fractions of bio-oil. The present work proposes carrying out the residual oil hydrotreatment process through thermal pyrolysis reactions to convert the residual oil into bio-oil, for subsequent treatment, using techniques such as Pd/C, Fe-Co/ZSM-5, Fe /ZSM-5 in different proportions, supporting mild hydrogenation reactions, reducing the amount of oxygenates present in the bio-oil. The results were characterized by X-ray Diffraction (XRD), Infrared Spectroscopy (FTIR) and Thermogravimetry (TG) for the purpose of thermal study after acidity test. The residual oil was characterized by quantitative and qualitative techniques such as acidity index (AI), saponification index (SI), consistency, density and free fatty acid content (FFA). After the pyrolysis process, the bio-oil was characterized by specific density, thermogravimetry (TG), and gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC/MS), after the hydrogenation process. Finally, the efficiency of the hydrogenation process was verified with different trends leading to the percentage of oxygenates up to 58%, in addition to the selective conversion into hydrocarbons, where Fe-Co/ZSM-5 presented a better yield for hydrocarbons than the expected Pd/C.PRH 37.1Universidade Federal do Rio Grande do NorteQuímica do PetróleoUFRNBrasilInstituto de QuímicaAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICABiocombustíveisZSM-5Óleo residualPirólise rápidaQuímica do PetróleoHidrotratamento do óleo residual para produção de biocombustíveis.Hydrotreatment of waste oil for biofuel productioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALHidrotratamentoÓleoResidual_Brito_2023.pdfHidrotratamentoÓleoResidual_Brito_2023.pdfapplication/pdf1724239https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56513/1/Hidrotratamento%c3%93leoResidual_Brito_2023.pdf94d2fb00759276168b68579dbfdf6de2MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56513/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56513/3/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD53123456789/565132024-01-30 10:49:35.813oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2024-01-30T13:49:35Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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