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metadata.dc.type: Tese
Issue Date: 17-Apr-2015
metadata.dc.creator: SANTOS, Marcelo Costa
metadata.dc.contributor.advisor1: MACHADO, Nelio Teixeira
metadata.dc.contributor.advisor-co1: BORGES, Luiz Eduardo Pizarro
Title: Estudo do processo de craqueamento termocatalítico da borra de neutralização do óleo de palma para produção de biocombustível
Other Titles: Study process of cracking thermocatalytic of the neutralization sludge of palm oil for biofuels production
metadata.dc.description.sponsorship: FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas
Citation: SANTOS, Marcelo Costa. Estudo do processo de craqueamento termocatalítico da borra de neutralização do óleo de palma para produção de biocombustível. 2015. 216 f. Tese (Doutorado) - Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2015. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia.
metadata.dc.description.resumo: As borras oriundas de refino de óleos vegetais são resíduos agroindustriais obtidos após a etapa de neutralização dos óleos vegetais, os quais constituem material de baixo valor agregado, além de ser um passivo ambiental para as agroindústrias, deste modo, vem se tornando cada vez mais atrativo o uso desses resíduos como matéria prima na geração de biocombustíveis. Este trabalho estuda o uso da borra de neutralização do óleo de palma como uma matéria prima alternativa, sob o ponto de vista, econômico e ambiental para o processo de craqueamento térmico-catalítico. Inicialmente foram realizados experimentos de craqueamento térmico e catalítico da borra de neutralização e do óleo de palma (em um único reator) e testes catalítico (no segundo reator de descarboxilação acoplado no primeiro), ambos em escala de bancada; posteriormente foram realizados experimentos de craqueamento térmico-catalitico e catalítico (somente na escala semipiloto) da borra de neutralização em escala semipiloto e piloto, utilizando diversos tipos de catalisadores (Na2CO3, CaCO3, alumina ativada, Zeólita HY, HZSM-5 e FCC). O produto líquido orgânico (PLO) obtido e as frações obtidas da destilação em escala de bancada e piloto foram caracterizados e comparados com a norma vigente. Os resultados obtidos em escala de bancada mostraram que o catalisador alumina ativada providenciou o maior rendimento em base úmida (83,70%), tendo o óleo de palma como matéria prima, no entanto, o biocombustível obtido com Na2CO3 apresentou melhor qualidade quanto às características físico-químicas. Na escala semipiloto, o maior rendimento foi o experimento térmico da borra (78,36%), seguido pelo experimento com 5% de alumina ativada (71,47%), porém o uso do Na2CO3 apresentou melhor qualidade quanto às características físico-químicas. Os experimentos na escala piloto mostraram o maior rendimento (71%) obtido com 15% de Na2CO3 na temperatura de 440 ºC. Os resultados obtidos das análises cromatográficas dos PLOs obtidos nesta escala confirmaram que o aumento no percentual de catalisador possibilitou a formação de um PLO rico em hidrocarbonetos (91,22%) contendo alifáticos, olefínicos, naftênicos e aromáticos e baixos teores de compostos oxigenados (8,78%). Enquanto a destilação do PLO do Experimento 5 possibilitou a obtenção de frações ricas em hidrocarbonetos e ausentes de compostos oxigenados.
Abstract: The Soap phase residue derived from refining vegetable oils are agro-industrial residues obtained after the neutralization stage of vegetable oils, which are aggregate low-value material, in addition to being an environmental liability for agribusiness thus is becoming increasingly attractive the use of these residues as raw material for generation bio-fuels. This work studies the neutralization sludge of palm oil as an alternative raw material, from the point of view, economic and environmental to the process of catalytic and Thermic-catalytic cracking. Initially were carried experiments of Thermic and catalytic cracking of the neutralization sludge and palm oil (in one reactor) and catalytic tests (the second reactor coupled in the first decarboxylation) both in bench scale; experiments were perfomed of the thermic-catalytic and catalytic (only in semi-pilot scale) of the neutralization sludge in the semi-pilot and pilot scale using different types of catalysts (Na2CO3, CaCO3, activated alumina, zeolite HY, HZSM-5, and FCC). The organic liquid product (OLP) obtained and the fractions obtained from the distillation in bench and pilot scale were characterized and compared with the current standard. The results obtained in laboratory scale have shown that the activated alumina catalyst provided the highest yield in wet basis (83.70%), with palm oil as raw material, however, the bio-fuel obtained Na2CO3 had a better quality how much the physicochemical characteristics. . In the semi-pilot scale, the highest yield was the thermal experiment of the sludge (78.36%), followed by the experiment with 5% activated alumina (71.47%), but the use of Na2CO3 showed better quality in the how much the physicochemical characteristics.The experiments in the pilot scale showed the highest yield (71%) obtained with 15% Na2CO3 at a temperature of 440 ° C. The results of the chromatographic analysis of this OLP obtained in the pilot scale confirmed that the percentage increase in the catalyst enabled the formation of a OLP rich in hydrocarbonate (91.22%) containing aliphatic, olefinic, naphthenic, aromatic and low amounts of oxygenates (8 , 78%). While in the distillation of PLO of the Experiment 5 makes possible to get fractions rich in hydrocarbons and without oxygenates compounds.
Keywords: Craqueamento catalítico
Resíduos industriais
Biodiesel
Biocombustíveis
Óleos vegetais
Óleo de palma
Borra de neutralização
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS ORGANICOS
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pará
metadata.dc.publisher.initials: UFPA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Tecnologia
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:Teses em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia (Doutorado) - PRODERNA/ITEC

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