Produção de hidrocarbonetos renováveis a partir da pirólise do óleo de macaúba (acrocomia aculeata) utilizando AlSBA-15, Mo/AlSBA-15, HBeta e Mo/HBeta

• Autor(a) principal: Queiroz, Gabriella Sousa de Melo
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/53371
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA; Química; Macaúba; Pirólise; Cinética; Bio-óleo; HBeta; AlSBA

No presente trabalho, foi realizada a pirólise térmica e catalítica do óleo de macaúba na presença dos catalisadores AlSBA-15 e HBeta e dos catalisadores com molibdênio (Mo/AlSBA-15 e Mo/HBeta), visando a produção de combustíveis renováveis na faixa do bioquerosene de aviação. O catalisador AlSBA-15 foi sintetizado pelo método hidrotérmico e a zeólita comercial HBeta ativada por calcinação. Os materiais foram caracterizados por Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), Fluorescência de Raios-X (FRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura acoplada ao Espectrômetro de Energia Dispersiva (MEV/EDS). O catalisador AlSBA-15 foi obtido com simetria hexagonal P6mm altamente ordenada. A ativação por calcinação da HBeta não comprometeu sua estrutura cristalina. As impregnações com o metal molibdênio foram confirmadas por FRX e EDS e não alteraram as características estruturais e morfológicas dos suportes. Os estudos térmico e cinético foram realizados através de Análise Termogravimétrica (TGA) nas taxas de aquecimento de 10, 20 e 30 °C/min, na faixa de temperatura de 30 a 600 °C e com 10% de catalisador em peso. Os bio-óleos obtidos pela pirólise térmica e catalítica foram caracterizados por Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massa (GC/MS), FTIR, Índice de Acidez, Densidade, Viscosidade e Teor de Umidade. No estudo térmico, houve indicativo da eficiência do uso dos catalisadores na degradação do óleo de macaúba através da redução na temperatura inicial de degradação. Para todos os catalisadores, houve uma redução na energia de ativação do processo, com destaque para os catalisadores mesoporosos AlSBA15 e Mo/AlSBA-15. Os dois modelos cinéticos OFW e KAS se mostraram adequados à metodologia utilizada (R² > 0,9). Os parâmetros físico-químicos do óleo de macaúba e de seus bio-óleos se mostraram semelhantes aos encontrados na literatura. A análise de FTIR comprovou o craqueamento do óleo de macaúba. Na pirólise térmica, atingiu-se rendimentos máximos de 76,59% ao passo que utilizando HBeta e Mo/HBeta os rendimentos foram de 85,95% e 85,02%, respectivamente. Indicando que o emprego de catalisadores pode aperfeiçoar o processo de pirólise. Os catalisadores HBeta, Mo/HBeta, Mo/AlSBA-15 e AlSBA-15 produziram hidrocarbonetos na faixa do querosene de aviação (C11-C16) em 90,88%, 90,45%, 71,34% e 20,35%, respectivamente.