Produção de bioquerosene e hidrocarbonetos renováveis por meio da pirólise do óleo de coco utilizando catalisadores H-Beta e SBA-15 impregnados com Ni

dc.contributor.advisorGondim, Amanda Duarte
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0001-6202-572Xpt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6738828245487480pt_BR
dc.contributor.authorMedeiros, Aldo Miro de
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4294479971114996pt_BR
dc.contributor.referees1Pereira, André Anderson Costa
dc.contributor.referees2Silva, Djalma Ribeiro da
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/2791074318745945pt_BR
dc.contributor.referees3Santos, Ênio Rafael de Medeiros
dc.contributor.referees4Azevêdo, Saulo Henrique Gomes de
dc.date.accessioned2023-01-16T19:03:48Z
dc.date.available2023-01-16T19:03:48Z
dc.date.issued2022-04-29
dc.description.abstractIn the present work, a study of the pyrolysis process of coconut oil (Coco Nucifera), using the Ni catalyst on SBA-15 supports and on H-Beta zeolite, to produce aviation biokerosene was carried out. The catalysts were calcified and characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Scanning Electron Microscopy coupled to the Energy Dispersive Spectrometer (SEM/EDS). The SBA-15 was obtained with hexagonal ordering and symmetry, the thermal activation of H-Beta did not compromise its structure and the impregnations with the metal resulted in the targeted percentages and its presence did not change the morphology and structure of the supports. The thermal and kinetic studies were performed using the Thermogravimetric Analysis technique (TGA/DTG). Then, Gas Chromatography coupled with Mass Spectrometry (GC/MS) was used to analyze the biooil samples. In order to better understand the behavior of this process, heating rates of 5, 15 and 20 °C/min were used in the experiments, in the temperature range between 30 and 600 °C and 10% of catalyst. In general, the increase in the heating rate provided an increase in the temperature range, maximum temperature and a decrease in mass loss. In the kinetic study, lower heating rates produced higher conversions and the KissingerAkahira-Sunose (KAS) model was better suited to the process. Conversions greater than 90% were verified. The catalyst with the highest catalytic activity was H-Beta 5% Ni for the entire process with an average Ea of 318.06 kJ/mol for the KAS model. The influence of nickel metal on the reaction was also analyzed using SBA-15 and H-Beta as catalytic supports. Samples were characterized by CG/MS. In thermal pyrolysis without Ni, biooil yields of 69.76% were achieved. Using the H-Beta 5% Ni catalyst, 77.83% of bio-oil and 1.80% of water were reached, showing that Ni provided a certain deoxygenation of the bio-oil. The catalysts SBA-15 1% Ni, SBA-15 5% Ni, H-Beta 1% Ni and H-Beta 5% Ni produced hydrocarbons in the range of C11-C16 kerosene at 73.73%, 73.17%, 78 .08% and 2.77%, respectively. Concluding that the first 3 were selective in the kerosene range.pt_BR
dc.description.resumoNo presente trabalho foi realizado o estudo do processo de pirólise do óleo de coco (Coco Nucifera), utilizando o catalisador Ni nos suportes SBA-15 e na zeólita H-Beta, para a produção de bioquerosene de aviação. Os catalisadores foram calcificados e caracterizados por Difratomeria de Raio-x (DRX), Espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e Microscopia Eletrônica de Varredura acoplada ao Espectrômetro de Energia Dispersiva (MEV/EDS). A SBA-15 foi obtida com ordenamento e simetria hexagonal, a ativação térmica da H-Beta não comprometeu sua estrutura e as impregnações com o metal resultaram nas porcentagens objetivadas e sua presença não alterou a morfologia e estrutura dos suportes. Os estudos térmico e cinético foram realizados utilizando a técnica de Análise Termogravimétrica (TGA/DTG). Além disso, utilizou-se Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massa (GC/MS) para analisar as amostras de bio-óleo. Com o objetivo de melhor compreender o comportamento deste processo, utilizou-se nos experimentos taxas de aquecimento de 5, 15 e 20 °C/min, no intervalo de temperatura entre 30 e 600 °C e 10% de catalisador. No geral, o aumento na taxa de aquecimento proporcionou o aumento da faixa de temperatura, da temperatura máxima e a diminuição da perda de massa. No estudo cinético, taxas de aquecimento mais baixas produziram maiores conversões e o modelo Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) se adequou melhor ao processo. Foi verificado conversões superiores a 90%. O catalisador que apresentou maior atividade catalítica foi o H-Beta 5% Ni para todo o processo com energia de ativação (Ea) média de 318,06 kJ/mol para o modelo KAS. Também foi analisado a influência do metal níquel na reação utilizando como suportes catalíticos SBA-15 e H-Beta. As amostras foram caracterizadas por CG/MS. Na pirólise térmica sem Ni, conseguiu-se rendimentos de bio-óleo de 69,76%. Utilizando o catalisador H-Beta 5% Ni, atingiu-se 77,83% de bio-óleo e 1,80% de água, evidenciando que o Ni proporcionou uma certa desoxigenação do bio-óleo. Os catalisadores SBA-15 1% Ni, SBA-15 5% Ni, H-Beta 1% Ni e H-Beta 5% Ni produziram hidrocarbonetos na faixa do querosene C11-C16 em 73,73%, 73,17%, 78,08% e 2,77%, respectivamente. Concluindo-se que os 3 primeiros foram seletivos na faixa do querosene.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.identifier.citationMEDEIROS, Aldo Miro de. Produção de bioquerosene e hidrocarbonetos renováveis por meio da pirólise do óleo de coco utilizando catalisadores H-Beta e SBA-15 impregnados com Ni. Orientador: Amanda Duarte Gondim. 2022. 127f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/50955
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectQuímicapt_BR
dc.subjectÓleo de cocopt_BR
dc.subjectSBA-15pt_BR
dc.subjectNíquelpt_BR
dc.subjectPirólisept_BR
dc.subjectBioquerosenept_BR
dc.subjectH-Betapt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApt_BR
dc.titleProdução de bioquerosene e hidrocarbonetos renováveis por meio da pirólise do óleo de coco utilizando catalisadores H-Beta e SBA-15 impregnados com Nipt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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