Produção de eteno a partir de etanol utilizando aluminas
Resumo
Foram preparadas aluminas de transição investigando-se simultaneamente o efeito das
variáveis de calcinação: temperatura, tempo e taxa de aquecimento, usando planejamento
estatístico de experimentos. Modelos empíricos foram empregados para correlacionar as
propriedades finais dos catalisadores às variáveis de calcinação. Foi observado que todas as
variáveis de calcinação influenciam a concentração de sítios ácidos das aluminas. Além disso,
efeitos de interação entre estas variáveis, bem como efeitos não lineares também são de
fundamental importância para as propriedades finais deste catalisador. Estes efeitos só podem
ser identificados com a variação simultânea das condições de calcinação através do uso do
planejamento de experimentos. Foi observado que o uso de elevada taxa de aquecimento
favorece a formação de aluminas com maior volume e tamanho de poros e, para curtos
períodos de tempo de calcinação, elevada taxa de aquecimento também contribui para a
formação de maior concentração de sítios ácidos. A caracterização dos sítios ácidos das
aluminas foi realizada pela técnica de dessorção de amônia à temperatura programada (DTPNH3).
Esta caracterização indicou a presença de dois tipos de sítios ácidos na superfície destes
materiais. Os dados de dessorção foram ajustados por um modelo que considera a cinética de
dessorção e readsorção como reações de primeira ordem em um modelo de reator de mistura
perfeita. A conversão de etanol foi maior para as aluminas com maior concentração de sítios
ácidos, indicando uma relação entre a atividade das aluminas para a conversão de etanol e sua
acidez. A seletividade para a formação de eteno também foi maior para as aluminas mais
ácidas, enquanto que a seletividade para éter exibiu comportamento inverso. Portanto, o
controle adequado de todas as condições de calcinação pode ser um método eficiente para
ajustar as propriedades físicas e químicas finais de aluminas de transição, visando obter maior
rendimento na produção de eteno a partir da desidratação de etanol.