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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/31760| Type: | Dissertação |
| Title: | Estudos de obtenção de ésteres sintéticos derivados do óleo de babaçu visando aplicação como combustível de aviação |
| Authors: | Oliveira, Vanessa Fernandes de |
| Advisor: | Luna, Francisco Murilo Tavares de |
| Co-advisor: | Cavalcante Júnior, Célio Loureiro |
| Keywords: | Engenharia química;Óleo de babaçu;Destilação molecular;Biocombustíveis;Babassu;Molecular distillation;Cold properties;Aviation biofuel |
| Issue Date: | 2018 |
| Citation: | OLIVEIRA, V. F. Estudos de obtenção de ésteres sintéticos derivados do óleo de babaçu visando aplicação como combustível de aviação. 2018. 84 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018. |
| Abstract in Brazilian Portuguese: | Os combustíveis de aviação utilizados em motores de turbina a gás de aeronaves são obtidos, principalmente, da destilação do petróleo. As moléculas de combustíveis de aviação apresentam o comprimento da cadeia carbônica variando de C8 a C16, na mesma faixa de querosene fóssil, e têm altos poderes caloríficos e bom comportamento a frio. Com o aumento do consumo de combustíveis no setor aéreo, tornou-se extremamente importante desenvolver combustíveis alternativos capazes de atender aos requisitos da indústria da aviação. Neste contexto, um biocombustível de aviação originado de matérias-primas sustentáveis deve atender a um conjunto de requisitos de segurança e deve exibir propriedades físico-químicas semelhantes ao querosene mineral. Neste estudo, a produção de um biocombustível enriquecido com ésteres de cadeia curta utilizando destilação molecular de ésteres metílicos obtidos a partir de óleo de babaçu foi realizada a diferentes temperaturas (100°C, 120 °C, 140 °C, 160 °C, 180 °C e 200 °C). As condições operacionais foram avaliadas para obter altos rendimentos mássicos e alto teor de ésteres na faixa de comprimento de cadeia carbônica do querosene. Um combustível com propriedades próximas aos de biocombustíveis de aviação foi obtido a 140 °C. A essa temperatura, mais de 80% dos ésteres na composição do produto estavam dentro do intervalo desejado e houve uma recuperação mássica de 88,1%. Além disso, o biocombustível enriquecido com ésteres de cadeia curta foi misturado ao querosene fóssil em diferentes concentrações e suas propriedades foram analisadas para estudar os efeitos da adição gradual deste produto leve ao querosene de aviação comercial. Uma mistura de até 6,0% g/g alcançou os valores-limite estabelecidos pela ASTM D1655-17a para densidade, poder calorífico inferior e temperatura de congelamento. Adicionalmente, ácidos graxos de babaçu foram esterificados com diferentes álcoois, como metanol, etanol, propanol, isopropanol, isobutanol, 3-metil-1-butanol e 2-etil-hexanol. Os ésteres produzidos foram avaliados quanto a suas propriedades físico-químicas, tendo sido alcançadas reduções em torno de 21 °C para ponto de fluidez, ponto de névoa e temperatura de congelamento. |
| Abstract: | Aviation fuels used in gas-turbine engine powered aircrafts are mainly obtained from the distillation of mineral oil. Jet fuels molecules present carbon chain length of C8 to C16 in the same range of fossil kerosene and have high calorific values and a great cold behavior. With the increase in the consumption of jet fuels, it became extremely important to develop alternative fuels capable of fulfilling aviation industry requirements. In this context, aviation alternative fuel originated from sustainable raw materials must meet a set of safety requirements and should exhibit similar physicochemical properties to mineral kerosene. In this study, the production of a short-chain esters enriched biofuel using molecular distillation of methyl esters obtained from babassu oil was evaluated at different temperatures (100°C, 120 °C, 140 °C, 160 °C, 180 °C e 200 °C). Operational conditions were assessed to obtain high mass yields and high esters content in the carbon chain length range of kerosene. A fuel with properties close to those of aviation biofuels was obtained at 140°C. At this temperature, more than 80% of the esters in the product composition were within the desired range and there was a mass recovery of 88.1%. In addition, the short-chain esters enriched biofuel was blended with fossil kerosene at different concentrations and its properties were analyzed in order to study the effects of the gradual addition of this light biofuel to commercial aviation kerosene. A mixture up to 6.0% g/g accomplished the limit values established by ASTM D1655-17a for density, lower heating value and freezing temperature. In addition, babassu fatty acids were esterified with different alcohols, such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, isobutanol, 3-methyl-1-butanol and 2-ethylhexanol. The esters produced were evaluated for their physical-chemical properties, with reductions of around 21 °C for pour point, cloud point and freezing temperature. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/31760 |
| Appears in Collections: | DEQ - Dissertações defendidas na UFC |
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