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metadata.dc.type: Dissertação
Issue Date: 29-May-2015
metadata.dc.creator: LOURENÇO, Rafael Martins
metadata.dc.contributor.advisor1: MACHADO, Nelio Teixeira
metadata.dc.contributor.advisor-co1: BORGES, Luiz Eduardo Pizarro
Title: Estudo do processo de craqueamento termocatalítico do óleo de palma (Elaeis guineensis) com lama vermelha calcinada e alumina ativada em reatores de bancada e batelada
metadata.dc.description.sponsorship: CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Citation: LOURENÇO, Rafael Martins. Estudo do processo de craqueamento termocatalítico do óleo de palma (Elaeis guineensis) com lama vermelha calcinada e alumina ativada em reatores de bancada e batelada. 2015. 141 f. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2015. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química.
metadata.dc.description.resumo: No presente trabalho, visou-se estudar o processo de craqueamento termocatalítico do óleo de palma para a produção de biocombustíveis. No desenvolvimento desse estudo foram realizados craqueamentos nas Escalas de Bancada e Semipiloto. Inicialmente, foram realizados testes de craqueamento com catalisadores básicos (Lama Vermelha; Lama Vermelha Calcinada a 550ºC; Lama Vermelha Calcinada a 800ºC; Lama Vermelha Calcinada a 1000ºC; Alumina Ativada (AA) com solução de NaOH a 20% e Alumina Ativada (AA) com solução de NaOH a 30%) e ácido (Alumina não ativada) na Escala de Bancada utilizando como matéria-prima o óleo de palma. Antes dos catalisadores mencionados serem utilizados nos craqueamentos termocatalíticos, eles foram submetidos às seguintes análises: Infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR); Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV); Difração de Raios-X (DRX) e B.E.T com o intuito de caracterizá-los. Os resultados obtidos na Escala de Bancada mostraram que os Produtos Craqueados Brutos (PCB’s) conseguidos nos craqueamentos termocatalíticos do óleo, utilizando como catalisadores 15% de Lama Vermelha Calcinada a 800 ºC e 15% de AA com solução de NaOH a 20%, tiveram uma redução significativa nos seus Índices de Acidez (IA’s) quando comparados com os IA’s dos craqueamentos térmico e termocatalíticos realizados com os outros catalisadores. Na Escala Semipiloto foram desenvolvidos os craqueamentos termocatalíticos com os melhores resultados obtidos, na Escala de Bancada, entre as Lamas Vermelhas Calcinadas ou não em diferentes concentrações (15% de Lama Vermelha Calcinada a 800 ºC) e entre as Aluminas Ativadas ou não em concentrações diversas (15% de AA com solução de NaOH a 20%) em relação aos IA’s, além do craqueamento térmico que também foi reproduzido nessa escala. Parte dos produtos obtidos na Escala Semipiloto foi submetida à destilação em Escala de Bancada visando obter frações correspondentes às faixas: da gasolina, do querosene, do diesel leve e do diesel pesado. A análise de RMN de 13C, realizada sobre os dieseis dos craqueamentos térmico e termocatalítico com 15% de Lama Vermelha Calcinada a 800 ºC comprovou que eles são formados basicamente por ácidos graxos de cadeias longas. Além disso, os GC-MS realizados na faixa de corte da gasolina (40ºC-175ºC) comprovaram que as três gasolinas analisadas apresentaram a formação de hidrocarbonetos parafínicos, olefínicos e naftênicos.
Abstract: In the present work was to study the thermal catalytic cracking process palm oil for biofuel production. In the development of this study were performed in crackings Bench and Semipilot. Initially, basic catalysts in cracking tests were performed (Red Mud; Red Mud Calcined at 550 ° C; Red Mud Calcined at 800C; Red Mud Calcined at 1000 ° C; Activated Alumina (AA) with NaOH 20% solution and Activated Alumina (AA) NaOH solution 30%) and acid (not activated alumina) in bench scale using as raw palm oil. Before the mentioned catalysts are used in thermal catalytics crackings, they were subjected to the following tests: Fourier Transform Infrared (FT-IR); Scanning Electron Microscopy (SEM); X-ray Diffraction (XRD) and BET in order to characterize them. The results of the bench scale showed that the cracked products Gross (PCB's) achieved in thermal catalytics oil crackings using as a catalyst 15% Red Mud Calcined at 800 ° C and 15% AA by NaOH 20% solution, had a significant reduction in their Acidity Index (IA's) compared to the IA's of heat and thermal catalytics crackings used with other catalysts. In Semipilot Scale the thermal catalytics crackings were developed with the best results obtained, Bench Scale, between the Red Mud’s Calcined or not in different concentrations (15% of Red Mud Calcined 800 ° C) and between the Activated Aluminas or not at various concentrations (AA with 15% NaOH solution at 20%) compared to IA's, in addition to the thermal cracking which was also reproduced on the scale. Some of the products obtained in Semipilot Scale was submitted to distillation in Bench Scale to obtain fractions corresponding to the tracks: gasoline, kerosene, light diesel and heavy diesel. The RMN analysis of 13C, held on the heat crackings and diesel thermal catalytic with 15% Red Mud Calcined at 800 °C proves that they are basically formed from long chain fatty acids. Moreover, the GC-MS performed in the cut of gasoline range (40 °C- 175 °C) showed that the three gasolines analyzed showed the formation of paraffinic hydrocarbons, olefinic and naphthenic.
Keywords: Craqueamento catalítico
Craqueamento termocatalítico
Biocombustíveis
Óleos vegetais
Óxido de alumínio
Alumina
Óleo de palma
Lama vermelha
Palma
Elaeis guineensis
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 Química
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:Dissertações em Engenharia Química (Mestrado) - PPGEQ/ITEC

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