Visando a obtenção de novas resinas poliésteres provenientes de monômeros sintetizados a partir de recursos renováveis, monoglicerídeos de biodieseis foram sintetizados e estudados nesse trabalho. Inicialmente a reação de glicerólise de ésteres metílicos foi estudada para o biodiesel de linhaça, onde diferentes catalisadores foram empregados em diferentes razões e tempos reacionais. Uma conversão da ordem de 85% foi alcançada em 6 horas de reação, apresentando rendimento de 72% em monoglicerídeos. Para os monoglicerídeos de soja e ácido esteárico, conversões de 89,2 e 83,2%, respectivamente e um rendimento de 70 e 73,3% em monoglicerídeos foram obtidas. As resinas foram sintetizadas pelo método da fusão e pelo método do azeótropo. O comportamento reacional é condizente com a literatura, onde a cinética de segunda ordem foi observada. Adicionalmente, o ácido succínico, que pode ser obtido a partir de biomassa, assim como os seus derivados, anidrido e cloreto, foram submetidos a policondensações com solvente. Pelo método do azeótropo, oligômeros e polímeros com Mw próximo a 15000 Da foram formados. As resinas foram caracterizadas espectroscopicamente por RMN 1H e FTIR. A viscosidade intrínseca foi determinada com o viscosímetro de Ostwald, onde apesar de tempos reacionais diferentes, com cloreto de succinila (4h) e anidrido/ácido succínico (10h), valores semelhantes foram encontrados. / This work aims to obtain new polyester resins derived from monomers synthesized from renewable resources, starting with monoglycerides synthesized from biodiesel and succinic acid. Initially the reaction of glycerolysis of methyl esters for linseed oil biodiesel was studied, where different catalysts were employed in different ratios and reaction times. A conversion of 85% was achieved in 10 hours of reaction, where the yield of 72% monoglycerides was obtained. For monoglycerides of soybean and stearic acid, conversion of 89.2 and 83,2% with a yield of 70 and 73,3% of monoglycerides were obtained, respectively. The resins were synthesized by the melt method and the azeotrope method .The reaction behavior is consistent with the literatura, where a second-order kinetics was observed. Additionally, succinic acid, which can be obtained from biomass, as well as derivatives thereof, succinic anhydride and succynil chloride , were subjected to polycondensations reactions. By the azeotrope method, oligomers and polymers were formed with until Mw 16,000 Da. The resins were characterized spectroscopically by 1H NMR and FTIR. The intrinsic viscosity determined with the Ostwald viscometer, for products with different reaction times ( 4 and 10 h respectively) succinyl chloride and anhydride / succinic acid present similar values.

De uma forma geral, compostos oxigenados elevam a octanagem das gasolinas e reduzem as emissões de compostos poluentes. As novas especificações para combustíveis ciclo diesel se tornaram extremamente restritivas com relação à redução das emissões. É esperado que os combustíveis para o ciclo diesel tenham alto número de cetano, baixa densidade e baixos teores de aromáticos, poliaromáticos e enxofre. O presente trabalho estuda a síntese do DAE (di-amil éter), um novo bioéter combustível com possibilidade de aditivação na gasolina e no biodiesel. O di-amil éter (DAE) foi produzido em escala semi-piloto, em reator de fluxo e operação contínua. Como reagentes, utilizaram-se álcool isoamílico (insumo proveniente do óleo fúsel) e um corte C5 petroquímico (provedor das olefinas que participam da reação, o 2-metil-1buteno e o 2-metil-2-buteno) e, como catalisador, a resina Amberlyst 36 wet. Quatro sistemas de reação foram utilizados para a determinação das melhores condições operacionais, obtenção de dados cinéticos (ordem de reação e energia de ativação) e termodinâmicos (constante de equilíbrio e entalpia de reação). As condições da reação foram avaliadas a partir de diferentes relações molares álcool isoamílico/olefinas (1,0; 1,2; 1,4; 1,6; e 1,8), temperaturas de reação (30 a 80°C) e velocidades espaciais (1 a 12 h-1). Os parâmetros cinéticos determinados encontram-se próximos aos obtidos na literatura para éteres similares. Ao final do processo de purificação foi obtido DAE com 98% de pureza. O DAE possui baixa viscosidade e quando formulado com biodiesel pode fornecer um combustível com faixa de viscosidade próxima da especificação para o diesel, melhorando o desempenho do biodiesel, além de elevar a entalpia de combustão, quando comparado com o biodiesel puro. / In general terms, oxygenated fuels raise the octane of gasoline and reduce polluting compound emissions. New specifications for diesel fuel-cycle have become extremely restrictive regarding the reduction of emissions. It is expected that the diesel fuel-cycle presents a high cetane number, low density and low levels of aromatic, polyaromatic and sulfur compounds. This study presents the synthesis of DAE (diamyl ether) as new possibility for blending bio-ether fuel with gasoline and biodiesel. The diamyl ether (DAE) was produced in semi-pilot scale, in a flow reactor and in continuous operation. Isoamyl alcohol (input from fusel oil) and a C5 petrochemical cut (olefins provider that participate of the reaction, 2-methyl-1-butene and 2-methyl-2-butene) were used as reagents; the resin Amberlyst 36 wet was used as catalyst. Four reaction systems were used to determine the best operating conditions: acquisition of kinetic data (reaction order and activation energy) and thermodynamic (equilibrium constants and reaction enthalpy). The reaction conditions were evaluated by different ratios isoamyl alcohol/olefin (1,0, 1,2, 1,4, 1,6, and 1,8), reaction temperatures (30 to 80°C) and liquid hourly space velocities (1 to 12 h-1). The kinetic parameters determined are close to those obtained in literature for similar ethers. At the end of the purification process, the DAE was obtained with 98% of purity. If formulated with biodiesel fuel, DAE has low viscosity and can provide a range of viscosity close to that specified for diesel, improving the performance of biodiesel and raising the enthalpy of combustion, when compared to pure biodiesel.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:36:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2141_1.pdf: 4469480 bytes, checksum: e0b0ab9ee4c4a7e48ef89bfc0abf0e90 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A produção de biodiesel no Brasil pode apresentar um caráter de desenvolvimento econômico, social e de potencialização do agronegócio em regiões como o semi-árido nordestino, e também uma solução para diminuição do isolamento energético. Por outro lado, também, existem vários aspectos ambientais benéficos associados ao uso de biodiesel. No processo de produção do mesmo, devem ser assegurados alguns aspectos de eficiência energética de produção e qualidade, conforme padrões previamente estabelecidos por órgão reguladores. Estes aspectos dependem fortemente do tipo de matéria prima usada, do processo tecnológico utilizado e das condições operacionais da planta. Do ponto de vista energético, a forma clássica de determinar a eficiência de plantas de processos é através da utilização da primeira lei da termodinâmica. Apesar de muito difundida e muito fácil de ser aplicada, esta metodologia tem suas limitações, pois não contabilizam as irreversibilidades inerentes a todos os processos. Para considerar este aspecto é necessário o uso da segunda lei da termodinâmica, através de uma análise exergética. Este trabalho apresenta uma metodologia de análise, utilizando o software EES-32 (Engineering Equation Solver), envolvendo aspectos energéticos e exergéticos numa planta piloto de produção de biodiesel localizada em Caetés, Pernambuco. A unidade possui capacidade de produção diária de dois mil litros de bicombustível, resultando uma produção anual de aproximadamente seiscentos mil litros, utilizando o óleo de algodão como matéria-prima para produção via reação de transesterificação em rota metílica e catálise básica. Foram realizadas medições experimentais em cada etapa do processo na planta e de posse destes resultados foi feita a análise energética e exergética. Dos resultados desta análise pode-se identificar quais são as etapas de menor eficiência do processo

Neste trabalho estudou-se o processo de purificação do biodiesel obtido através da transesterificação de óleo de soja com metanol na presença de KOH como catalisador. Após a etapa de decantação da glicerina o biodiesel foi aquecido a 90 °C durante 10 minutos para evaporação do metanol residual, e então passou por dois diferentes métodos de purificação: via úmida (lavagem com água) e via seca (adsorção em sólidos). A purificação por via úmida foi realizada com lavagem ácida (H3PO4) seguida de lavagem tripla com água destilada (5%, 10% e 10% m/m), e a purificação por via seca, foi em batelada, através do uso de adsorventes (nas concentrações de 1% e 2% m/m) no biodiesel previamente aquecido a 75 °C sob agitação e também em leito fixo (coluna de vidro). Foram utilizados Magnesol®, Amberlite BD10 DRY®, Purolite PD 206® e Sílica. As amostras de biodiesel purificado foram obtidas em triplicata e após comparação inicial, foram obtidas quintuplicata de amostra purificada nas duas condições que apresentaram melhor performance (com 1% de Magnesol® e 2% de Sílica). As amostras do biodiesel não purificado e purificado foram analisadas por cromatografia em fase gasosa (ésteres, metanol, mono-, di- e tri- acilgliceróis), índice de acidez, teor de potássio, sabões e água. Como resultados, foi possível observar que a purificação por via seca, em batelada, com aplicação de 1% de Magnesol® e 2% se Sílica, foi eficiente para eliminação de impurezas, gerando um biodiesel especificado segundo as normas brasileiras. Da mesma forma, a utilização de 1% de Magnesol® em leito fixo também se mostrou eficiente. Além disso, a análise realizada com o Magnesol® utilizado após a purificação do biodiesel indicou que seu uso como corretivo de solo agriculturável é uma alternativa potencial para agregar valor ao biodiesel produzido. / In this work it was studied the biodiesel purification process starting from a biodiesel produced from soybean oil by alkali transesterification with methanol. After the separation of the glycerin, biodiesel was heated to 90 °C for 10 minutes to residual methanol evaporation, and then was submitted to two different purification processes: water washing and dry washing. The water washing was done by acid washing (with H3PO4) followed by a triple washing with distilled water (5%, 10% e 10% in weight) and the dry washing was made by adsorption on solid adsorbents (1% e 2% in weight) in biodiesel previously heated to 75 ° C stirring and also in fixed bed (column of glass). The solids were added to the biodiesel in bath and after this step, the better adsorber was also applied in a fixed bed. Magnesol®, Amberlite BD10 DRY®, Purolite PD 206® and Silica were used. The samples of purified biodiesel were obtained in triplicate and, after the initial comparison, the two better conditions (1% of Magnesol® and 2% of Silica) were repeated in a quintuplicate experiment. The purified and unpurified biodiesel were analyzed by gas chromatography (ester, methanol, mono-, di- and tri-acyl glycerol), acid index, potassium and soaps. The results showed that the dry washing by applying 1% of Magnesol® and 2% of Silica allowed an efficient reduction in the impurities, providing a biodiesel in the specification conditions according the Brazilian rules. In the same way, the utilization of 1% of Magnesol® in a fixed bed also provides a specified biodiesel. Beside this, the analysis of the residual Magnesol® after its use in the purification of biodiesel, showed that it can be used as soil corrective, aggregating value to this material.

Orientador: Antônio André Chivanga Barros. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química.

Orientador: Edésio Luiz Simionatto. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Exatas e Naturais, Programa de Pós-Graduação em Química.

Orientador: António André Chivanga Barros. / Co-orientador: Henry França Méier. / Co-orientador: Laércio Ender. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química.

Orientador: Laércio Ender. / Co-orientador: Antonio A. Chivanga Barros. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química.

Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário da FEI, São Bernardo do Campo, 2015

Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009