Avaliação da reação de interesterificação do óleo de soja degomado e acetato de metila catalisada por fosfato de nióbio

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Albarello, Mariana
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
dARK ID: ark:/26339/001300000zbvx
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/23384
Resumo: Biodiesel is considered the cleanest and most viable fuel in the world, an alternative to petroleum, which is less polluting and does not contribute to the increase in carbon dioxide emissions. The incessant search for new routes and raw materials for a more efficient and sustainable production encouraged this study, which aimed to investigate the interesterification reaction for the production of biodiesel from degummed soybean oil (DSO) in methyl acetate (MeA) in a batch process with niobium phosphate (NbOPO4) as a catalyst. DSO was characterized and showed low acidity (2.17 wt%), low water content (0.14 wt%) and a convertibility of 69.29 ± 3,62 wt%. The catalyst was also characterized and proved to be active in the experimental conditions investigated. NbOPO4 has an amorphous structure with a large specific area. The effects of temperature, catalyst concentration and DSO: MeA molar ratio were investigated through an experimental design rotational central composite type (RCCD) in two different reaction times. All variables were significant for the process. From the kinetic study, the highest FAME content was 60.61% representing in terms of yield 87.47 wt%, obtained at 345 °C, 8 wt% catalyst concentration and molar ratio OSD: MeA of 1:35 in 60 min of reaction. Some reaction conditions were used in the decomposition analysis, in all studied reaction conditions there is decomposition of fatty components mainly due to OSD exposure to large catalyst concentrations, high temperatures and long reaction periods. Finally, the catalyst reuse test pointed to a 34,59 wt% decrease in activity, which may be related to the adsorption of contaminants, in addition to the loss of mass.
id UFSM_ff1f185db24a0892f5ec06cfb27277ba
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/23384
network_acronym_str UFSM
network_name_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository_id_str
spelling Avaliação da reação de interesterificação do óleo de soja degomado e acetato de metila catalisada por fosfato de nióbioEvaluation of interesterification reaction from degummed soybean oil and methyl acetate catalyzed by niobium phosphateBiodieselTriacetinaÉster metílico de ácido graxoDegradaçãoReuso de catalisadorTriacetinFatty acid methyl esterDegradationCatalyst reuseCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICABiodiesel is considered the cleanest and most viable fuel in the world, an alternative to petroleum, which is less polluting and does not contribute to the increase in carbon dioxide emissions. The incessant search for new routes and raw materials for a more efficient and sustainable production encouraged this study, which aimed to investigate the interesterification reaction for the production of biodiesel from degummed soybean oil (DSO) in methyl acetate (MeA) in a batch process with niobium phosphate (NbOPO4) as a catalyst. DSO was characterized and showed low acidity (2.17 wt%), low water content (0.14 wt%) and a convertibility of 69.29 ± 3,62 wt%. The catalyst was also characterized and proved to be active in the experimental conditions investigated. NbOPO4 has an amorphous structure with a large specific area. The effects of temperature, catalyst concentration and DSO: MeA molar ratio were investigated through an experimental design rotational central composite type (RCCD) in two different reaction times. All variables were significant for the process. From the kinetic study, the highest FAME content was 60.61% representing in terms of yield 87.47 wt%, obtained at 345 °C, 8 wt% catalyst concentration and molar ratio OSD: MeA of 1:35 in 60 min of reaction. Some reaction conditions were used in the decomposition analysis, in all studied reaction conditions there is decomposition of fatty components mainly due to OSD exposure to large catalyst concentrations, high temperatures and long reaction periods. Finally, the catalyst reuse test pointed to a 34,59 wt% decrease in activity, which may be related to the adsorption of contaminants, in addition to the loss of mass.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO biodiesel é considerado o combustível mais limpo e viável do mundo, uma alternativa substituinte do petróleo, menos poluente não contribuindo para o aumento de emissões de gás carbônico. A busca incessante por novas rotas e matérias-primas para uma produção mais eficiente e sustentável incentivou este estudo, que teve como objetivo investigar a reação de interesterificação para a produção de biodiesel, a partir do óleo de soja degomado (OSD) em acetato de metila (AcMe) utilizando um processo em batelada com fosfato de nióbio (NbOPO4) como catalisador. O OSD foi caracterizado e apresentou baixo teor de acidez (2,17 % (m/m)), baixo teor de água (0,14% (m/m)) e uma convertibilidade de 69,29 ± 3,62 %. O catalisador também foi caracterizado e mostrou-se ativo nas condições experimentais investigadas. O NbOPO4 possui uma estrutura amorfa com uma grande área específica. Os efeitos da temperatura, concentração de catalisador e da razão molar OSD: AcMe foram investigados por meio de um planejamento experimental do tipo composto central rotacional (DCCR) em dois tempos de reação diferentes. Todas as variáveis foram significativas para o processo. A partir do estudo cinético, o maior teor de ésteres metílicos de ácidos graxos (EMAG) foi de 60,61% representando em termos de rendimento 87,47%, obtido a 345 °C, 8% de concentração de catalisador e razão molar OSD: AcMe de 1:35 em 60 min de reação. Algumas condições de reação foram utilizadas na análise de decomposição. Em todas as condições de reação estudadas ocorre decomposição dos componentes graxos principalmente devido à exposição do OSD a grandes concentrações de catalisador, altas temperaturas e longos períodos de reação. Por fim, o teste de reutilização do catalisador apontou para uma diminuição da atividade de 34,59%, que pode estar relacionada à adsorção de contaminantes, além da perda de massa.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia QuímicaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaCentro de TecnologiaCastilhos, Fernanda dehttp://lattes.cnpq.br/4590978604104577Ketzer, FelipeCollazzo, Gabriela CarvalhoAlbarello, Mariana2021-12-20T18:50:45Z2021-12-20T18:50:45Z2021-10-04info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/23384ark:/26339/001300000zbvxporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2021-12-21T06:02:31Zoai:repositorio.ufsm.br:1/23384Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2021-12-21T06:02:31Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.none.fl_str_mv Avaliação da reação de interesterificação do óleo de soja degomado e acetato de metila catalisada por fosfato de nióbio
Evaluation of interesterification reaction from degummed soybean oil and methyl acetate catalyzed by niobium phosphate
title Avaliação da reação de interesterificação do óleo de soja degomado e acetato de metila catalisada por fosfato de nióbio
spellingShingle Avaliação da reação de interesterificação do óleo de soja degomado e acetato de metila catalisada por fosfato de nióbio
Albarello, Mariana
Biodiesel
Triacetina
Éster metílico de ácido graxo
Degradação
Reuso de catalisador
Triacetin
Fatty acid methyl ester
Degradation
Catalyst reuse
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
title_short Avaliação da reação de interesterificação do óleo de soja degomado e acetato de metila catalisada por fosfato de nióbio
title_full Avaliação da reação de interesterificação do óleo de soja degomado e acetato de metila catalisada por fosfato de nióbio
title_fullStr Avaliação da reação de interesterificação do óleo de soja degomado e acetato de metila catalisada por fosfato de nióbio
title_full_unstemmed Avaliação da reação de interesterificação do óleo de soja degomado e acetato de metila catalisada por fosfato de nióbio
title_sort Avaliação da reação de interesterificação do óleo de soja degomado e acetato de metila catalisada por fosfato de nióbio
author Albarello, Mariana
author_facet Albarello, Mariana
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Castilhos, Fernanda de
http://lattes.cnpq.br/4590978604104577
Ketzer, Felipe
Collazzo, Gabriela Carvalho
dc.contributor.author.fl_str_mv Albarello, Mariana
dc.subject.por.fl_str_mv Biodiesel
Triacetina
Éster metílico de ácido graxo
Degradação
Reuso de catalisador
Triacetin
Fatty acid methyl ester
Degradation
Catalyst reuse
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
topic Biodiesel
Triacetina
Éster metílico de ácido graxo
Degradação
Reuso de catalisador
Triacetin
Fatty acid methyl ester
Degradation
Catalyst reuse
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
description Biodiesel is considered the cleanest and most viable fuel in the world, an alternative to petroleum, which is less polluting and does not contribute to the increase in carbon dioxide emissions. The incessant search for new routes and raw materials for a more efficient and sustainable production encouraged this study, which aimed to investigate the interesterification reaction for the production of biodiesel from degummed soybean oil (DSO) in methyl acetate (MeA) in a batch process with niobium phosphate (NbOPO4) as a catalyst. DSO was characterized and showed low acidity (2.17 wt%), low water content (0.14 wt%) and a convertibility of 69.29 ± 3,62 wt%. The catalyst was also characterized and proved to be active in the experimental conditions investigated. NbOPO4 has an amorphous structure with a large specific area. The effects of temperature, catalyst concentration and DSO: MeA molar ratio were investigated through an experimental design rotational central composite type (RCCD) in two different reaction times. All variables were significant for the process. From the kinetic study, the highest FAME content was 60.61% representing in terms of yield 87.47 wt%, obtained at 345 °C, 8 wt% catalyst concentration and molar ratio OSD: MeA of 1:35 in 60 min of reaction. Some reaction conditions were used in the decomposition analysis, in all studied reaction conditions there is decomposition of fatty components mainly due to OSD exposure to large catalyst concentrations, high temperatures and long reaction periods. Finally, the catalyst reuse test pointed to a 34,59 wt% decrease in activity, which may be related to the adsorption of contaminants, in addition to the loss of mass.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-12-20T18:50:45Z
2021-12-20T18:50:45Z
2021-10-04
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufsm.br/handle/1/23384
dc.identifier.dark.fl_str_mv ark:/26339/001300000zbvx
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/23384
identifier_str_mv ark:/26339/001300000zbvx
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Engenharia Química
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Centro de Tecnologia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Engenharia Química
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Centro de Tecnologia
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Manancial - Repositório Digital da UFSM
instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
instname_str Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron_str UFSM
institution UFSM
reponame_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
collection Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository.name.fl_str_mv Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com
_version_ 1815172418138800128