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Tipo: Dissertação
Título : Estudos de Adsorção de Xilenos em Zeólita Beta: Avaliação de Seletividade e Difusividade
Título en inglés: Adsorption Studies of Xylenes on Beta Zeolite: Evaluation of Selectivity and Diffusivity
Autor : Lima Júnior, José Wilson Vieira
Tutor: Cavalcante Júnior, Célio Loureiro
Co-asesor: Luna, Francisco Murilo Tavares de
Palabras clave : Xilenos;Zeólita beta
Fecha de publicación : 2018
Citación : LIMA JÚNIOR, José Wilson Vieira. Estudos de adsorção de xilenos em zeólita beta: avaliação de seletividade e difusividade. 2018. 139 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.
Resumen en portugués brasileño: Os xilenos (C8 aromáticos) são componentes isoméricos obtidos a partir do fracionamento do petróleo. A separação dos C8 aromáticos é uma questão importante na indústria petroquímica. O processo de adsorção se apresenta como a melhor alternativa na separação desses isômeros. Neste estudo, a adsorção seletiva dos xilenos em zeólita Beta foi, inicialmente, investigada através da técnica de cromatografia em headspace. A técnica de headspace foi utilizada para estudar o equilíbrio termodinâmico em processos de adsorção. A seletividade foi avaliada em sistemas binários e multicomponente de xilenos (orto-, meta- e para-xileno e etilbenzeno) em diferentes razões molares e temperaturas (40, 60 e 80 °C). Nos sistemas binários (orto- e para-xileno), um caráter de para-seletividade (αpx/ox> 3) foi observado em todas as razões molares avaliadas. Nos sistemas multicomponente, a seletividade foi maior para o etilbenzeno e para-xileno com relação aos outros isômeros. Na segunda parte deste estudo, os parâmetros cinéticos dos C8 aromáticos e do n-octano foram obtidos a partir do método cromatográfico da coluna de comprimento zero (ZLC). Este método permite avaliar a difusão intracristalina de hidrocarbonetos em materiais porosos, possuindo como vantagem a minimização de resistências externas à transferência de calor e massa e à dispersão axial. Os valores das difusividades, para os componentes em estudo, ficaram na ordem de 10-15 m2 s-1 nas temperaturas avaliadas (80, 100 e 120 °C). Os resultados apresentados neste estudo mostraram que a zeólita Beta possui potencial aplicação para a separação dos xilenos em misturas com para-xileno ou etilbenzeno.
Abstract: The xylenes (C8 aromatics) are isomers compounds obtained from the petroleum fractions. Separation of C8 aromatics mixtures is an important issue in the petrochemical industry. The adsorption process presents as the best alternative in the separation of these isomers. In this study, the adsorption selectivity of xylenes on Beta zeolite was investigated, initially, through the headspace chromatography technique. The headspace technique was used to study the thermodynamic equilibrium in adsorption processes. The selectivity was investigated in binary and multicomponent systems of xylenes (ortho-, meta- and para-xylene and ethylbenzene) in different molar ratios and temperatures (40, 60 and 80 °C). In binary systems (ortho- and para-xylene), a para-selectivity character (αpx/ox> 3) was observed in all molar ratios evaluated. In the multicomponent mixture, the selectivity was higher for the ethylbenzene and para-xylene in relation to the other isomers. In the second part of this study, the kinetic parameters of the C8 aromatics and n-octane were obtained by Zero Length Column method (ZLC). This technique allows evaluating the intracrystalline diffusion of hydrocarbons in porous materials, having the advantage of eliminating heat and mass transfer external resistance and the axial dispersion. The diffusivity values for the components under study were in the order of 10-15 m2 s-1 in the temperatures evaluated (80, 100 and 120 °C). The results showed that Beta zeolite has a potential application for the separation of xylenes in mixtures with para-xylene or ethylbenzene.
URI : http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/31659
Aparece en las colecciones: DQOI - Dissertações defendidas na UFC

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