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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/3961| Tipo: | Tese |
| Título: | Estudos de avaliação e melhoramento de produtos para indústria de petróleo e de bioderivados |
| Título em inglês: | Studies of evaluation and improvement of petroleum-based and bio-based products |
| Autor(es): | Luna, Francisco Murilo Tavares de |
| Orientador: | Cavalcante Júnior, Célio Loureiro |
| Coorientador: | Azevedo, Diana Cristina Silva de |
| Palavras-chave: | Engenharia química;Adsorção;Petróleo - Derivados;Óleos vegetais - Derivados |
| Data do documento: | 2012 |
| Citação: | LUNA, F. M. T. de. Estudos de avaliação e melhoramento de produtos para indústria de petróleo e de bioderivados. 2012. 217 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. |
| Resumo: | Neste trabalho foram realizados estudos para avaliação e modificação de derivados de petróleo e de bioderivados. Na primeira parte deste estudo foi avaliada a seletividade de adsorção de C8 aromáticos em peneiras moleculares comerciais. A separação dos isômeros de xilenos é um importante processo na indústria petroquímica. As técnicas de cromatografia em headspace e pulsos cromatográficos foram utilizadas para obtenção de dados experimentais de equilíbrio de adsorção. Esta abordagem pode ser muito útil para a seleção de adsorventes, bem como para investigar a variação na seletividade em relação à composição e temperatura do processo. As seletividades de adsorção de misturas multicomponentes determinadas através do método de pulsos cromatográficos confirmaram os valores obtidos utilizando os experimentos de cromatografia em headspace. Os valores indicaram o caráter de para-seletividade dos zeolitos Y (αpx/ox ~ 4) e beta (αpx/ox ~ 2) e de orto-seletividade para os zeolitos mordenita (αox/px ~ 1,5). Na segunda parte deste trabalho foi estudado o processo de adsorção de poliaromáticos com misturas modelo e com amostras de óleos naftênicos pesados (ONP). Os experimentos com as misturas modelo serviram para estudar a capacidade de adsorção de poliaromáticos dos materiais, avaliar os parâmetros de processo e selecionar os materiais mais promissores (Norit 830W e Norit 1240 plus) para avaliação com amostras de ONP. As amostras de ONP foram caracterizadas e apresentaram altos teores de poliaromáticos (8,2% m/m). Através dos experimentos em coluna, foi possível avaliar a capacidade de adsorção dos carbonos ativados, estimar parâmetros de transferência de massa e simular o comportamento breakthrough dos sistemas estudados. Foram avaliadas as propriedades físico-químicas e o teor de poliaromáticos após o tratamento. Os resultados confirmaram a eficiência dos carbonos ativados para utilização em processos de redução do teor de compostos poliaromáticos de ONP. Na terceira e última parte deste trabalho foram estudadas as propriedades físico-químicas e resistência oxidativa de bioderivados (biodiesel e biolubrificantes) do óleo de mamona. O uso de antioxidantes aumentou de 6 a 15 vezes a estabilidade das amostras de biodiesel. Os estudos de estabilidade dos biolubrificantes hidrogenados com os melhores antioxidantes mostraram elevação do período de indução em 10 vezes. |
| Abstract: | In this work, the methods for evaluation and modification of petroleum-based and bio-based products were studied. In the first part of this study, the adsorption of C8 aromatics in commercial molecular sieves was evaluated. The separation of xylene isomers is an important issue in the petrochemical industry. Headspace and chromatographic pulse techniques were used to measure experimental equilibrium data. This approach is very useful for the selection of adsorbents, as well as in the investigation of selectivity variation, with respect to composition and process temperature. The adsorption selectivities of multicomponent mixtures determined by the chromatographic pulse method were in agreement with the values obtained using headspace technique. The aforementioned values indicate the character of para-selectivity in zeolites Y (αpx/ox ~ 4) and beta (αpx/ox ~ 2), as well as the ortho-selectivity for the mordenite zeolites (αox/px ~ 1.5). In the second part of this study, we studied the adsorption of polyaromatics using model samples and heavy naphthenic oils (HNO). The experiments with model solutions were used to study the capacity of polycyclic aromatic adsorption to evaluate the process parameters and to select the most promising adsorbents (Norit 830W and Norit 1240 Plus), with samples for the evaluation of the HNO. Therefore, the samples were characterized and the HNO had a high content of polyaromatics hydrocarbons (8.2% m/m). Through column experiments, it was possible to evaluate the adsorption capacity of activated carbons, estimating parameters and mass transfers to simulate the breakthrough behavior of the above systems. We evaluated the physicochemical properties and the content of polyaromatics after treatment. The results confirmed the efficiency of activated carbons as an alternative process to reduce polyaromatics content of a HNO. In the third part of this study, we analyzed the physicochemical properties and the oxidation resistance of bio-based products (biodiesel and biolubricants) of the castor oil. Hence, the use of antioxidants increased from 6 to 15 times the stability of castor oil biodiesel. Stability studies of hydrogenated biolubricants with the best antioxidants showed an elevation of the induction period by 10 times. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/3961 |
| Aparece nas coleções: | DEQ - Teses defendidas na UFC |
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