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Title: Estudo da degradação térmica e termocatalítica de petróleo leve na presença da zeólita H-Beta e avaliação dos produtos por PY - CG/MS
Authors: Tavares, Marcílio dos Santos
Keywords: Destilação simulada;Petróleo;Termogravimetria;Vyazovkin;Zeólita H–Beta
Issue Date: 29-Jul-2016
Citation: TAVARES, Marcílio dos Santos. Estudo da degradação térmica e termocatalítica de petróleo leve na presença da zeólita H-Beta e avaliação dos produtos por PY - CG/MS. 2016. 102f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.
Portuguese Abstract: O conhecimento da composição do petróleo e seus produtos é uma necessidade imprescindível numa refinaria para o ajuste das condições do processo. Desta forma a otimização do refino de petróleo é fundamental para a predição da distribuição dos produtos e sua qualidade. Realizar o estudo cinético da degradação térmica e catalítica na presença da zeólita H –Beta e avaliar os produtos obtidos por PY - CG/ MS de petróleo leve foi o objetivo principal deste trabalho. Contudo, foram feitas correlações de dados obtidos através da destilação Simulada por Cromatografia a Gás (SIMDIST), da análise termogravimétrica (TG/DTG) e da pirólise acoplada a um espectrômetro de massas (GC/MS), para auxiliar nas análises dos dados obtidos. Através da técnica de Fluorescência de Raios X por Energia Dispersiva (EDX), seguindo o método ASTM D4294 foi possível determinar o teor de enxofre contido na amostra. A termogravimetria (TG/DTG) apresentou três etapas de perdas de massa, onde a primeira etapa está relacionada à remoção de hidrocarbonetos e compostos orgânicos leves. Na segunda etapa ocorre a decomposição de aromáticos de alta massa molecular. E na terceira etapa, ocorreu a degradação de coque. Através da técnica de PY – GC/MS foram detectados os produtos de degradação da amostra de petróleo nas temperaturas de 250ºC, 350ºC e 450ºC, com e sem a presença da zeólita H-Beta. A degradação térmica e catalítica da amostra de petróleo leve foi realizada da temperatura ambiente até 900ºC, nas razões de aquecimento de 5, 10 e 20oC min-1. As curvas geradas pela TG/DTG apresentaram uma degradação mais acelerada na amostra de petróleo sem catalisador H-Beta. Esses resultados foram ratificados pela energia de ativação, calculada através do método cinético – Livre (Vyazovkin modelfree Kinetic), em que a presença do catalisador reduziu a energia, em especial na faixa de craqueamento, mostrando a eficiência do processo, principalmente para a obtenção de materiais leves da composição da amostra de petróleo leve, como diesel e gasolina.
Abstract: Knowledge of the oil composition and its products is an absolute necessity in a refinery for adjusting the process conditions. Thus the optimization of petroleum refining is essential for predicting the distribution of products and their quality. Perform the kinetic study of the thermal and catalytic degradation in the presence of zeolite H -Beta and evaluate the products obtained by PY-GC/MS of light oil was the main objective of this work. However, data correlations were made obtained by Simulated Distillation by Gas Chromatography (SIMDIST), the thermal gravimetric analysis (TG / DTG) and pyrolysis coupled to a mass spectrometer (GC/MS), to assist in the analysis of data. Through Fluorescence technique of X-ray energy dispersive (EDX) following the ASTM D4294 method it was possible to determine the sulfur content in the sample. Thermogravimetry (TG/DTG) showed three-step weight loss, where the first stage relates to the removal of light hydrocarbons and organic compounds. The second step is decomposition of aromatic high molecular weight. And the third stage was the degradation of coke. Through the technique PY-GC/MS were detected degradation products of the oil sample at temperatures of 250ºC, 350ºC and 450ºC, with and without the presence of zeolite H-Beta. The thermal and catalytic degradation of light oil sample was carried out from room temperature to 900C, the heating rates of 5, 10 and 20 ° C min-1. The curves generated by TG/DTG showed a faster degradation in the sample oil without H-Beta catalyst. These results were confirmed by activation energy calculated using the kinetic method - Free (Vyazovkin modelfree Kinetic) in the presence of the catalyst decreased energy, in particular in cracking band, showing the process efficiency, particularly for obtaining lightweight materials of light oil sample composition, such as diesel and gasoline.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21792
Appears in Collections:PPGQ - Doutorado em Química

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