Esterificação catalítica de ácido acético e glicerol para a produção de aditivos de combustível
Fecha
2022-09-02Primeiro coorientador
Castilhos, Fernanda de
Primeiro membro da banca
Enzweiler, Heveline
Segundo membro da banca
Silva, William Leonardo da
Metadatos
Mostrar el registro completo del ítemResumen
A produção de biodiesel pela rota de transesterificação está em ascensão, com isso, o glicerol, um subproduto de baixo custo do biodiesel, tornando-se saturado no mercado internacional. Uma solução potencial para este problema envolve a valorização do glicerol, pela sua transformação em acetil glicerídeos, por esterificação direta com ácido acético. Dentre os acetil glicerídeos produzidos, os triacil glicerídeos (TAG) foram rotulados como potenciais bioaditivos líquidos de alta qualidade para melhorar as propriedades do combustível, podendo ser empregados como substitutos aos éteres alquílicos terciários. No entanto a reação de esterificação do glicerol é uma reação lenta e, por isso, faz-se necessário o uso de catalisadores. Usualmente, utilizam-se catalisadores homogêneos, porém estes são difíceis de serem removidos da reação, além de tóxicos. Deste modo, os catalisadores heterogêneos surgem como uma alternativa por serem mais seguros e fáceis de serem separados do meio reacional. Neste estudo, quatro catalisadores heterogêneos foram avaliados na esterificação do glicerol: Nb2O5, NbOPO4, Al2O3 e HZSM-5. Caracterizou-se os catalisadores por DRX, FTIR e fisissorção de N2. Os testes catalíticos foram realizados por 360 min em um reator descontínuo a 120 ºC, com massa de catalisador variável e usando razões molares de ácido acético para glicerol de 2:1, 4:1 e 6:1. Também realizou-se um planejamento experimental para avaliar as condições operacionais sobre a reação com o melhor catalisador. O NbOPO4 obteve o melhor desempenho em todos os testes catalíticos realizados. Com razão molar de ácido acético para glicerol de 6:1, o NbOPO4 apresentou conversão total de glicerol em 120 min de reação e 70,93% de seletividade combinada de DAG e TAG. Além disso, verificou-se que a conversão de glicerol e a seletividade dos produtos sofrem grande influência da temperatura de reação e da razão molar de ácido acético para glicerol. Temperaturas e razões mais elevadas promovem melhores conversão de glicerol e melhores seletividade à TAG, alcançando valores de 100% de conversão de glicerol e de 27,89% de seletividade para TAG, quando a temperatura de reação é 120 °C e a razão molar de ácido acético para glicerol é de 6:1. Por fim, o NbOPO4 é uma alternativa promissora para a valorização do glicerol por meio de esterificação.
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