Hidroisomerização de N-hexadecano sobre peneira molecular mesoporosa Pt/Al-SBA-15

• Autor(a) principal: Zanatta, Elciane Regina
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4397
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICA; Conversão; Seletividade (Psicologia); Estrutura molecular; Conversion; Selectivity (Psychology); Molecular structure; ENGENHARIA QUÍMICA

O objetivo desta pesquisa foi estudar a reação de hidroisomerização do n-hexadecano sobre catalisador bifuncional de platina suportada em uma peneira molecular mesoporosa e avaliar a conversão e seletividade a produtos mono-ramificados. A peneira molecular mesoporosa Al-SBA-15 foi sintetizada por três procedimentos diferentes chamdos de A, B e C. Foi usado como fonte de sílicio o tetraetilortossilicato, como fonte de alumínio o isopropóxido de alumínio, como agente direcionador de estrutura o copolímero tribloco Pluronic P123 e uma solução de ácido clorídrico. O suporte mesoporoso obtido foi caracterizado por espectrometria de absorção atômica (EAA), difratometria de Raios X (DRX), medidas de adsorção/dessorção de N2, dessorção de amônia a temperatura programada (DTP/NH3), microscopia eletrônica de varredura (MEV), ressonância magnética nuclear (RMN), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (IVTF) e espectroscopia de reflectância difusa no UV-Visível. Foram incorporados 0,5% m/m de platina a partir de uma solução de cloreto de tetraminplatina II (Pt(NH3)4)Cll2), utilizando o procedimento de impregnação incipiente a seco. As amostras de Pt/Al-SBA-15 foram, então, caracterizadas por difratometria de Raios X (DRX), adsorção e dessorção de N2, dessorção de amônia a temperatura programada (DTP/NH3), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (IVTF), microscopia eletrônica de transmissão (MET), redução a temperatura programada (RTP/H2), quimissorção de H2 e perda ao rubro (LOI). A amostra de Pt/Al-SBA-15 foi então ativada em uma unidade multipropósito e caracterizada novamente por microscopia eletrônica de transmissão (MET). Assim, a Pt/Al-SBA-15 foi avaliada frente a reação de isomerização de nhexadecano usando um reator batelada, avaliando os parâmetros tempo e temperatura de reação. Os produtos da reação obtidos foram caracterizados por cromatografia em fase gasosa e foram determinados os parâmetros conversão do n-hexadecano e seletividade a produtos monoramificados. Os resultados alcançados permitem concluir que a síntese direta do suporte mesoporoso Al-SBA-15 é possível com a incorporação de uma quantidade significativa de alumínio, mantendo as características estruturais. O método de impregnação utilizado para o metal platina não alterou a simetria da estrutura dos poros dos catalisadores. Os resultados para conversão mostram que o tempo de reação de 30 horas é suficiente para atingir a conversão máxima de n-C16, nas condições de reação utilizadas. A seletividade a metil-pentadecanos apresentou um máximo no período compreendido entre 2 e 3 horas de reação, com uma seletividade relativa de 43%, permanecendo praticamente constante com o tempo de reação. Para a temperatura de 290 °C e 5 horas de reação o catalisador A apresentou conversão de 70%, e uma seletividade a mono-ramificados de 48%, o catalisador B apresentou conversão de 31%, e uma seletividade a mono-ramificados de 90%, o catalisador C apresentou conversão de 32%, e uma seletividade a mono-ramificados de 75%, sendo, portanto, o catalisador B o mais seletivo a produtos mono-ramificados, seguido pelo catalisador C e o menos seletivo é o catalisador A. O mecanismo bifuncional clássico explica os perfis de seletividade para produtos craqueados, mono-ramificados e multi-ramificados.