Alane Pinto Santos

Engenharias / Engenharia Química
PIRÓLISE RÁPIDA DO ÁCIDO OLÉICO SOBRE AS ZEÓLITAS Na-ZSM-5, Na-BETA E NaY
Alane Pinto Santos
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Curso de Engenharia Química - Universidade Salvador - UNIFACS
Diniz Alves de Santana Silva
Prof./Orientador
Roger Frety
Co-orientador- Universidade Federal do Pernambuco - UFPE
José Fernando Padilha
Co-orientador-IBTR, Instituto Brasileiro de Tecnologia e Regulação BA
INTRODUÇÃO
O estudo de fontes de energia que possam substituir parcialmente e gradativamente o petróleo intensificou-se nos
últimos anos e os biocombustíveis têm alcançado um notável destaque. O biodiesel, uma mistura de ésteres metílicos de
ácidos graxos, está entre os biocombustíveis que estão sendo melhorados, podendo ser transformados em frações que
respondem tão bem quanto o diesel. No presente trabalho, catalisadores de diferentes porosidades foram estudados na
reação de pirólise rápida de moléculas modelos de triglicerídeos (ácido oleico, ácido mirístico e oleato de metila),
compostos modelos potenciais do biodiesel.
MÉTODOS
Três sólidos foram utilizados para realizar a pirocatálise de moléculas modelos de triglicerídeos (Ácido oleico, Oleato de
metila e Ácido mirístico). O catalisador H-ZSM5 foi obtido por calcinação do sólido NH4-ZSM5. A forma Na-ZSM5 foi
obtida após troca iônica de NH4-ZSM5 por sódio. O processo de troca iônica foi repetido três vezes, seguido de
calcinação a 500°C por 2h. O mesmo foi realizado pa ra obter as zeólitas Na-Beta e Na-Y. As amostras trocadas foram
impregnadas com ácido oleico, cerca de 120mg de sólido foram desidratados a 300°C em ar estático e mis turados com
alíquotas de 1 a 2µL de ácido oléico até aspecto homogêneo. O procedimento se repetiu até 10% do ácido sobre o
sólido. As pirólises ocorreram num micropirolisador CDS. Pyroprobe-5200. Cerca de 0,5mg da mistura foi aquecido da
temperatura ambiente até 650 °C numa taxa de 10.000 °Cs-1, sob fluxo de hélio e permaneceu a 650°C por 40s. O
mesmo foi realizado na presença do oleato de metila. Para o ácido mirístico, fez-se uma mistura mecânica sobre o
catalisador tratado termicamente. A análise dos produtos foi cromatográfica a gás acoplada a espectrometria de massa.
Para via de comparação com os produtos obtidos com a pirólise com os catalisadores Na-ZSM5, Na-BETA, Na-Y, a
pirólise do oleato de metila, do ácido oleico e ácido mirístico com os sólidos NH4-ZSM5, NH4-BETA, NH4-Y estão sendo
estudadas.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A pirólise das moléculas modelos de triglicerídeos em contato das zéolitas Na-ZSM5, Na-Beta e Na-Y formou alcanos,
ciclo-alcanos, olefinas, ciclo-olefinas, aromáticos e oxigenados. Comparando a percentagem de área de cada composto
foi obtida uma pseudo-quantificação das varias famílias orgânicas obtidas. Nota-se uma grande fração de compostos
não identificados, formação importante de olefinas e de compostos oxigenados, formação modesta de alcanos e
formação importante de compostos aromáticos. Um ponto interessante aparece na comparação dos mono e
poliaromáticos. Enquanto a percentagem de compostos monoaromáticos decresce na sequência Na-ZSM5 (22,21%),
Na-Beta (18,34%) e Na-Y (9,34%), a percentagem dos compostos poliaromáticos cresce na sequência Na-ZSM5
(0,06%), Na-Beta (2,19%) e Na-Y (7,48%). Além do aumento do teor dos poliaromáticos, nota-se um aumento do peso
médio destes aromáticos, compostos tipo “antraceno e fenantreno e mesmo pireno” sendo formados com Na-Y. Duas
hipóteses estão sendo examinadas: i) o papel do tamanho dos poros das amostras, ii) a possibilidade de variação da
transferência do hidrogênio durante a pirólise. No processo de pirólise podemos imaginar que o ácido oléico e seus
subprodutos de craqueamento terão maior probabilidade de perder H na amostra Na-Y, gerando maior quantidade de
aromáticos e dentro deles, maior quantidade de poliaromáticos de grande tamanho, observado e confirmado pela
percentagem de aromáticos e poliaromáticos obtidos com o acido oleico: monoaromáticos (14,81%) e poliaromáticos
(10,6%). Uma revisão da literatura esta sendo realizada para comprovar uma ou outra possibilidade.
CONCLUSÕES
A pirólise rápida se apresentou como uma técnica potencialmente capaz de diferenciar as propriedades de
Craqueamento de catalisadores de diferentes porosidades, usando inicialmente moléculas modelos de triglicerídeos
(Ácido oleico, Oleato de metila e Ácido mirístico).
Instituição de fomento: Fundação de Amparo à pesquisa do Estado da Bahia
Trabalho de Iniciação Científica
Palavras-chave: Pirólise rápida, Triglicerídeos, Zeólitas