Pirólise catalítica do óleo de mamona para obtenção de biocombustível marítimo (Bunker renovável)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Soares, Victoria Victor
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/123456789/51880
Resumo: O bunker renovável é um biocombustível que tem como objetivo substituir o bunker fóssil, combustível mais utilizado atualmente nos navios de grande e de médio porte, que devido ao seu alto grau de poluição, principalmente por ser preparado das frações pesadas oriundas da destilação do petróleo, deve ser imprescindivelmente substituído por um combustível mais limpo. Nesse intuito, esse trabalho teve como objetivo sintetizar a peneira molecular Al-MCM-41, impregna-la com os metais de níquel e molibdênio, obtendo assim: Ni/Al-MCM-41, Mo/Al-MCM-41 e MoNi/Al-MCM-41, a fim de avaliar seu desempenho como catalisador na reação de pirólise do óleo de mamona. A caracterização dos materiais catalíticos foi realizada utilizando as técnicas de: FRX, DRX e FTIR. Além disso, também foi realizado um estudo térmico e cinético dos catalisadores e do óleo de mamona, com aplicação dos modelos matemáticos KAS e OFW. Os bio-óleos (fase líquida dos produtos de pirólise) foram caracterizados por cromatografia gasosa e FTIR. Os resultados mostraram que a peneira Al-MCM-41 foi sintetizada corretamente, entretanto os materiais derivados desta, o Ni/Al-MCM-41, o Mo/Al-MCM-41 e o MoNi/Al-MCM-41, apresentaram falta de estabilidade. Sendo isto evidenciado pelo estudo cinético, que mostrou uma melhor energia de ativação para a reação de degradação da amostra que utilizava o Al-MCM-41. As reações térmicas pirolíticas do óleo de mamona, alcançaram ótimos rendimentos, chegando ao seu máximo em 80,3 % de bio-óleo. Já as reações que utilizaram catalisadores, promoveram uma melhor desoxigenação do produto líquido obtido. Concluiu-se então na pesquisa, que quando utilizado o óleo de mamona para as reações de pirólise, é possível obter o bio-óleo de mamona com grandes rendimentos. Este com presença de hidrocarbonetos obtidos, principalmente na faixa do óleo diesel, e em proporções menores na faixa gasolina, do querosene e bunker. Logo, diante do grande potencial da técnica de pirólise, futuras pesquisas devem priorizar-lá. Contribuindo assim, para a minimização dos impactos gerados pelo uso de combustíveis fósseis, como também, auxiliando na alteração da matriz energética mundial por uma mais limpa e renovável.
id UFRN_f218273c9c754ca6d4479ba86c103807
oai_identifier_str oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/51880
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Soares, Victoria Victorhttp://lattes.cnpq.br/0889577543901266http://lattes.cnpq.br/6738828245487480Araújo, Aruzza Mabel de Moraishttp://lattes.cnpq.br/4924374746045892Gondim, Amanda Duartehttp://lattes.cnpq.br/6738828245487480Araújo, Aruzza Mabel de Moraishttp://lattes.cnpq.br/4924374746045892Anjos, Raoni Batista doshttp://lattes.cnpq.br/3288309475928312Gondim, Amanda Duarte2023-03-11T02:29:21Z2023-03-11T02:29:21Z2022-05-05SOARES, V. V. PIRÓLISE CATALÍTICA DO ÓLEO DE MAMONA PARA OBTENÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEL MARÍTIMO (BUNKER RENOVÁVEL). 2022. 87f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química do Petróleo), Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/51880O bunker renovável é um biocombustível que tem como objetivo substituir o bunker fóssil, combustível mais utilizado atualmente nos navios de grande e de médio porte, que devido ao seu alto grau de poluição, principalmente por ser preparado das frações pesadas oriundas da destilação do petróleo, deve ser imprescindivelmente substituído por um combustível mais limpo. Nesse intuito, esse trabalho teve como objetivo sintetizar a peneira molecular Al-MCM-41, impregna-la com os metais de níquel e molibdênio, obtendo assim: Ni/Al-MCM-41, Mo/Al-MCM-41 e MoNi/Al-MCM-41, a fim de avaliar seu desempenho como catalisador na reação de pirólise do óleo de mamona. A caracterização dos materiais catalíticos foi realizada utilizando as técnicas de: FRX, DRX e FTIR. Além disso, também foi realizado um estudo térmico e cinético dos catalisadores e do óleo de mamona, com aplicação dos modelos matemáticos KAS e OFW. Os bio-óleos (fase líquida dos produtos de pirólise) foram caracterizados por cromatografia gasosa e FTIR. Os resultados mostraram que a peneira Al-MCM-41 foi sintetizada corretamente, entretanto os materiais derivados desta, o Ni/Al-MCM-41, o Mo/Al-MCM-41 e o MoNi/Al-MCM-41, apresentaram falta de estabilidade. Sendo isto evidenciado pelo estudo cinético, que mostrou uma melhor energia de ativação para a reação de degradação da amostra que utilizava o Al-MCM-41. As reações térmicas pirolíticas do óleo de mamona, alcançaram ótimos rendimentos, chegando ao seu máximo em 80,3 % de bio-óleo. Já as reações que utilizaram catalisadores, promoveram uma melhor desoxigenação do produto líquido obtido. Concluiu-se então na pesquisa, que quando utilizado o óleo de mamona para as reações de pirólise, é possível obter o bio-óleo de mamona com grandes rendimentos. Este com presença de hidrocarbonetos obtidos, principalmente na faixa do óleo diesel, e em proporções menores na faixa gasolina, do querosene e bunker. Logo, diante do grande potencial da técnica de pirólise, futuras pesquisas devem priorizar-lá. Contribuindo assim, para a minimização dos impactos gerados pelo uso de combustíveis fósseis, como também, auxiliando na alteração da matriz energética mundial por uma mais limpa e renovável.The renewable bunker is a biofuel that aims to replace the fossil bunker, the fuel most used today in large and medium-sized ships, which, due to its high degree of pollution, mainly because it is prepared from heavy fractions from petroleum distillation, must be replaced by cleaner fuel. To this end, this work aimed to synthesize the molecular sieve Al-MCM-41, impregnate it with nickel and molybdenum metals, thus obtaining: Ni/Al-MCM-41, Mo/Al-MCM-41 and MoNi/ Al-MCM-41, in order to evaluate its performance as a catalyst in the castor oil pyrolysis reaction. The characterization of the catalytic materials was carried out using the following techniques: XRF, XRD and FTIR. In addition, a thermal and kinetic study of the catalysts and castor oil was also carried out, with application of the KAS and OFW mathematical models. The bio-oils (liquid phase of the pyrolysis products) were characterized by gas chromatography and FTIR. The results showed that the Al-MCM-41 sieve was synthesized correctly, however the materials derived from it, Ni/Al-MCM-41, Mo/Al-MCM-41 and MoNi/Al-MCM-41, showed lack of stability. This being evidenced by the kinetic study, which showed a better activation energy for the degradation reaction of the sample that used Al-MCM-41. The pyrolytic thermal reactions of castor oil reached excellent yields, reaching a maximum of 80.3% of bio-oil. On the other hand, the reactions that used catalysts promoted a better deoxygenation of the liquid product obtained. It was then concluded in the research that when castor oil is used for pyrolysis reactions, it is possible to obtain castor oil bio-oil with high yields. This one with the presence of hydrocarbons obtained, mainly in the range of diesel oil, and in smaller proportions in the range of gasoline, kerosene and bunker. Therefore, given the great potential of the pyrolysis technique, future research should prioritize it. Thus contributing, to the minimization of impacts generated by the use of fossil fuels, as well as helping to change the world's energy matrix for a cleaner and renewable one.ANP e FINEP (PRH 37.1)Universidade 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 TERRAbunker renovávelpirólise catalíticabiocombustíveispeneiras molecularesPirólise catalítica do óleo de mamona para obtenção de biocombustível marítimo (Bunker renovável)Catalytic pyrolysis of castor oil to obtain maritime biofuel (renewable Bunker)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALPiroliseCataliticaOleo_Soares_2022.pdfPiroliseCataliticaOleo_Soares_2022.pdfapplication/pdf5305591https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/51880/1/PiroliseCataliticaOleo_Soares_2022.pdf99dcbe971daf2d8614da8bb0c2335d80MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/51880/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/51880/3/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD53123456789/518802023-05-04 10:47:16.322oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-05-04T13:47:16Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Pirólise catalítica do óleo de mamona para obtenção de biocombustível marítimo (Bunker renovável)
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv Catalytic pyrolysis of castor oil to obtain maritime biofuel (renewable Bunker)
title Pirólise catalítica do óleo de mamona para obtenção de biocombustível marítimo (Bunker renovável)
spellingShingle Pirólise catalítica do óleo de mamona para obtenção de biocombustível marítimo (Bunker renovável)
Soares, Victoria Victor
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
bunker renovável
pirólise catalítica
biocombustíveis
peneiras moleculares
title_short Pirólise catalítica do óleo de mamona para obtenção de biocombustível marítimo (Bunker renovável)
title_full Pirólise catalítica do óleo de mamona para obtenção de biocombustível marítimo (Bunker renovável)
title_fullStr Pirólise catalítica do óleo de mamona para obtenção de biocombustível marítimo (Bunker renovável)
title_full_unstemmed Pirólise catalítica do óleo de mamona para obtenção de biocombustível marítimo (Bunker renovável)
title_sort Pirólise catalítica do óleo de mamona para obtenção de biocombustível marítimo (Bunker renovável)
author Soares, Victoria Victor
author_facet Soares, Victoria Victor
author_role author
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0889577543901266
dc.contributor.advisorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6738828245487480
dc.contributor.referees1.none.fl_str_mv Gondim, Amanda Duarte
dc.contributor.referees1Lattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6738828245487480
dc.contributor.referees2.none.fl_str_mv Araújo, Aruzza Mabel de Morais
dc.contributor.referees2Lattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4924374746045892
dc.contributor.referees3.none.fl_str_mv Anjos, Raoni Batista dos
dc.contributor.referees3Lattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3288309475928312
dc.contributor.author.fl_str_mv Soares, Victoria Victor
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Araújo, Aruzza Mabel de Morais
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4924374746045892
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Gondim, Amanda Duarte
contributor_str_mv Araújo, Aruzza Mabel de Morais
Gondim, Amanda Duarte
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
topic CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
bunker renovável
pirólise catalítica
biocombustíveis
peneiras moleculares
dc.subject.por.fl_str_mv bunker renovável
pirólise catalítica
biocombustíveis
peneiras moleculares
description O bunker renovável é um biocombustível que tem como objetivo substituir o bunker fóssil, combustível mais utilizado atualmente nos navios de grande e de médio porte, que devido ao seu alto grau de poluição, principalmente por ser preparado das frações pesadas oriundas da destilação do petróleo, deve ser imprescindivelmente substituído por um combustível mais limpo. Nesse intuito, esse trabalho teve como objetivo sintetizar a peneira molecular Al-MCM-41, impregna-la com os metais de níquel e molibdênio, obtendo assim: Ni/Al-MCM-41, Mo/Al-MCM-41 e MoNi/Al-MCM-41, a fim de avaliar seu desempenho como catalisador na reação de pirólise do óleo de mamona. A caracterização dos materiais catalíticos foi realizada utilizando as técnicas de: FRX, DRX e FTIR. Além disso, também foi realizado um estudo térmico e cinético dos catalisadores e do óleo de mamona, com aplicação dos modelos matemáticos KAS e OFW. Os bio-óleos (fase líquida dos produtos de pirólise) foram caracterizados por cromatografia gasosa e FTIR. Os resultados mostraram que a peneira Al-MCM-41 foi sintetizada corretamente, entretanto os materiais derivados desta, o Ni/Al-MCM-41, o Mo/Al-MCM-41 e o MoNi/Al-MCM-41, apresentaram falta de estabilidade. Sendo isto evidenciado pelo estudo cinético, que mostrou uma melhor energia de ativação para a reação de degradação da amostra que utilizava o Al-MCM-41. As reações térmicas pirolíticas do óleo de mamona, alcançaram ótimos rendimentos, chegando ao seu máximo em 80,3 % de bio-óleo. Já as reações que utilizaram catalisadores, promoveram uma melhor desoxigenação do produto líquido obtido. Concluiu-se então na pesquisa, que quando utilizado o óleo de mamona para as reações de pirólise, é possível obter o bio-óleo de mamona com grandes rendimentos. Este com presença de hidrocarbonetos obtidos, principalmente na faixa do óleo diesel, e em proporções menores na faixa gasolina, do querosene e bunker. Logo, diante do grande potencial da técnica de pirólise, futuras pesquisas devem priorizar-lá. Contribuindo assim, para a minimização dos impactos gerados pelo uso de combustíveis fósseis, como também, auxiliando na alteração da matriz energética mundial por uma mais limpa e renovável.
publishDate 2022
dc.date.issued.fl_str_mv 2022-05-05
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2023-03-11T02:29:21Z
dc.date.available.fl_str_mv 2023-03-11T02:29:21Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv SOARES, V. V. PIRÓLISE CATALÍTICA DO ÓLEO DE MAMONA PARA OBTENÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEL MARÍTIMO (BUNKER RENOVÁVEL). 2022. 87f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química do Petróleo), Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/51880
identifier_str_mv SOARES, V. V. PIRÓLISE CATALÍTICA DO ÓLEO DE MAMONA PARA OBTENÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEL MARÍTIMO (BUNKER RENOVÁVEL). 2022. 87f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química do Petróleo), Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.
url https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/51880
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisher.program.fl_str_mv Química do Petróleo
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRN
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Instituto de Química
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/51880/1/PiroliseCataliticaOleo_Soares_2022.pdf
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/51880/2/license_rdf
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/51880/3/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 99dcbe971daf2d8614da8bb0c2335d80
e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34
e9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1802117558131752960