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Síntese e caracterização de biolubrificante derivado do óleo de linhaça / Synthesis and characterization of biolubrificant derived from linseed oil

Alves, Roger Pereira 03 February 2015 (has links)
Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-04-16T14:44:01Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Roger Pereira Alves - 2015.pdf: 1984653 bytes, checksum: acab08cd2cf2271fa365158234c85c93 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-04-16T14:52:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Roger Pereira Alves - 2015.pdf: 1984653 bytes, checksum: acab08cd2cf2271fa365158234c85c93 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-16T14:52:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Roger Pereira Alves - 2015.pdf: 1984653 bytes, checksum: acab08cd2cf2271fa365158234c85c93 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-02-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / It has grown in recent year’s concerns about the environment preservation and extension use of renewable products and its low toxicity. Thus, it is necessary to replace the use of petroleum and its derivatives by bioproduct. The petroleum derivatives can pollute soil and water further the air. As an example, only a quarter of fossil lubricants manufactured in the world are recycled, causing a huge range of toxic waste to the environment. So the aim of this work is to synthesize a biolubricant less aggressive to the environment, certainly do not contain synthetic additives, viscosity modifiers, corrosion inhibitors and high concentration of heavy metals, as well as increasing the rate of manufacture process then they cause irreparable damage for the diverse ecosystems. The biolubricant was synthetized via alkylation, etherification and esterification reactions of linseed oil. The biolubricant obtained showed excellent physicochemical properties such as high flash point, viscosity, lubricity and thermal stability, it also showed low acid value, volatility, pour point and cloud point, not being corrosive to copper, with good oxidative stability, and compete in the global lubricants market. / Nos últimos anos tem crescido as preocupações sobre a preservação do meio ambiente e a ampliação do uso de produtos renováveis e de baixa toxicidade. Portanto, tem-se procurado substituir o uso de petróleo e seus derivados por bioprodutos. Além da poluição atmosférica, os derivados de petróleo podem contaminar o solo e a água. Como exemplo cita-se que apenas um quarto dos lubrificantes fósseis produzidos no mundo é reciclado, gerando uma quantidade gigantesca de resíduos tóxicos à natureza. Assim, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de sintetizar um biolubrificante renovável, menos agressivo ao meio ambiente, que não contenha aditivos sintéticos, modificadores de viscosidade, inibidores de corrosão e elevada quantidade de metais pesados, visando diminuir custos de produção e minimizar impactos para os diferentes ecossistemas. O biolubrificante foi sintetizado via reação de alquilação, eterificação e esterificação do óleo de linhaça. O biolubrificante obtido apresentou excelentes propriedades físico-químicas como elevado ponto de fulgor, índice de viscosidade, lubricidade e estabilidade térmica, além de apresentar baixo índice de acidez, volatilidade, ponto de fluidez e névoa, não ser corrosivo ao cobre e apresentar adequada estabilidade oxidativa, demonstrando elevada capacidade de empregabilidade no mercado de lubrificantes mundiais.
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Catalyseurs hétérogènes d’estérification pour l’oléo-chimie / Heterogeneous acid catalysts for esterification in oleochemistry

Kuzminska, Maryna 09 March 2015 (has links)
Le but de cette thèse est de développer des catalyseurs hétérogènes utilisés dans l’estérification de l’acide oléique en triméthylpropane afn de produire un bio-lubrifiant : le triméthylolpropane trioléate. Quatre groupes de catalyseurs furent étudiés 1) hétéropolyacides (HPA) immobilisés sur de la silice après dépôt d’oxyde de zirconium; une forte immobilisation des HPA sur la silice fut obtenue avec notamment une bonne résistance au phénomène de lixiviation garantissant une bonne stabilité du catalyseur. 2) silice macroporeuse (Si(HIPE)) fonctionnalisée avec trois différentes phases actives (HPA, SO3H-/PO3H2-, phosphates de zirconium) : ces catalyseurs présentent une morphologie facile à manipuler mais la réaction se trouve être inhibée par emprisonnement des réactifs et des produits dans les pores. 3) nanoparticules magnétiques fonctionnalisées (MNP) : plusieurs approches furent étudiées pour protéger les MNP lors d’une utilisation à bas pH. La surface recouverte ou greffée avec des MNP a été modifiée pour les groupements sulfoniques. Catalyseurs MNP sont non seulement actifs mais aussi facilement récupérables (propriété magnétiques) et donc réutilisables et recyclables. 4) résines échangeuses de cations ; elles ont montré un réel potentiel industriel grâce à une stabilité remarquable et une possibilité de recyclage unique. Pour les résines de type gel, une étape dite de « pre-swelling » a été développée pour augmenter leurs productivités. Ces résines sont sélectives vers la formation des mono- et diesters, tandis que le triester se forme à cause de la présence d’acide oléique résiduel ou la température élevée du système. Cette coopération entre les catalyses homogène et hétérogène permet de paramétrer la réaction industrielle en la démarrant avec la résine échangeuse d’ions à basse température et la terminer à plus haute température pour obtenir le triester. / This project aims at developing heterogeneous catalysts for the esterification of oleic acid (OA) with trimethylolpropane (TMP) to produce an automotive bio-lubricant, namely trimethylolpropane trioleate (TMPTO). Four groups of catalysts were studied: 1) heteropolyacids (HPA) immobilized onto silica through the link of zirconia; 2) functionalized with three different active phases (HPA, SO3H-/PO3H2-, zirconium phosphates) macroporous Si(HIPE); 3) functionalized magnetic nanoparticles (MNP); and 4) cation ion-exchange resins. We developed a method for the strong immobilization of the HPA onto silica and obtained stable-toward-leaching catalysts (first group of catalysts) which can be easily recycled for the further uses. The Si(HIPE)-materials (second group) have convenient shape that makes them easy to operate but they inhibited the reaction due to entrapment of the reagents and the products inside the small pores. The work dedicated to MNP (third group) investigated different approaches to protect MNP for the use at low pH of the reaction of interest. We found that silica coating of MNP as well as organic silane grafting promote the MNP stability. The surface of coated and grafted MNP was modified to the sulfonic moieties. The MNP-catalysts are easily recoverable by magnet, active and recyclable. Concerning the ion-exchange resins (fourth group), they possess unique stability and recyclability showing potential for the industrial applications. For the gel-type resin the so-called “pre-swelling” step was developed to increase the productivity of the resin. We also found that the resins catalyze the formation of mono- and diesters, whereas the final triester is generated thanks to the residual OA or high temperature of the system. This cooperative scenario between heterogeneous and homogeneous catalysis allows designing the industrial reaction starting with ion-exchange resin at lower temperature and completing it at higher temperature to obtain the triester.
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Caracteriza??o do ?leo de carna?ba para uso como biolubrificante

Cavalcanti, Synara Lucien de Lima 03 February 2014 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SynaraLLC_DISSERT.pdf: 6169690 bytes, checksum: faa4a0309db3cf8ab6507bf4b090a9cc (MD5) Previous issue date: 2014-02-03 / Lubricant is responsible for reducing the wear on the friction protect the metal against oxidation, corrosion and dissipates excess heat, making it essential for the balance of a mechanical system, consequently prolonging the useful life of such a system. The origin of lubricating oils is usually mineral being extracted from the petroleum. But the search for a new source of production of lubricants and fuels it is necessary to meet future demands and reduce the possible environmental damage. For this reason, looking alternative means to produce certain products derived from petroleum, such as biodiesel, for example. Returning to the realm of lubricants, also one realizes this need for new raw materials for their production. Vegetable oil is a renewable resource and biodegradable, and its use entails advantages in environmental, social and economic. The development of this project aims to characterize the carnauba oil as a lubricant plant, or biolubricant. To analyze the oil carnauba tests as checking density, flash point, fire point, viscosity, viscosity, acid number, pH, copper corrosion, thermal conductivity and thermal resistivity were developed. In addition, for conducting the wear on the friction and the gradient of the system temperature, the analysis equipment is designed for wear on the friction. Based on these results, it is observed that the oil carnauba show good correlation to its application as biolubricant / O lubrificante ? respons?vel por reduzir o desgaste relativo ao atrito, proteger o metal contra a oxida??o, corros?o e dissipar o calor excessivo, tornando-se essencial para o equil?brio de um sistema mec?nico, consequentemente prolongando a vida ?til de tal sistema. A origem dos ?leos lubrificantes ?, em geral, mineral sendo extra?dos a partir do petr?leo. Mas a busca por uma nova fonte de produ??o de lubrificantes e combust?veis faz-se necess?rio para suprir futuras demandas e diminuir os poss?veis danos ambientais; por este motivo, procuram-se formas alternativas para produ??o de determinados produtos derivados do petr?leo, como o biodiesel, por exemplo. Voltando para a esfera dos lubrificantes, percebe-se tamb?m essa necessidade de novas mat?riasprimas para a sua produ??o. O ?leo vegetal ? um recurso renov?vel e biodegrad?vel, e a sua utiliza??o implica em vantagens nos aspectos ambientais, sociais e econ?micos. O desenvolvimento deste projeto tem como objetivo caracterizar o ?leo de carna?ba como um lubrificante vegetal, ou biolubrificante. Para analisar o ?leo de carna?ba foram desenvolvidos ensaios como verifica??o de massa espec?fica, ponto de fulgor, ponto de combust?o, viscosidade, ?ndice de viscosidade, ?ndice de acidez, pH, corros?o ao cobre, condutividade t?rmica e resistividade t?rmica. Em complemento, para realizar an?lises de desgaste relativo ao atrito e do gradiente de temperatura do sistema, foi desenvolvido o equipamento para an?lise de desgaste relativo ao atrito. Diante dos resultados obtidos, observa-se que o ?leo de carna?ba apresenta uma boa correla??o para sua aplica??o como biolubrificante
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Extra??o de ferro da cera de carna?ba utilizando sistemas microemulsionados

Fontana, Josilma F?tima 11 February 2011 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JosilmaFF_DISSERT_Parcial.pdf: 436034 bytes, checksum: 128f71801f48233150a514d2629a577b (MD5) Previous issue date: 2011-02-11 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The constant search for biodegradable materials for applications in several fields shows that carnauba wax can be a viable alternative in the manufacturing of biolubricants. Carnauba wax is the unique among the natural waxes to have a combination of properties of great importance. In previous studies it was verified the presence of metals in wax composition that can harm the oxidative stability of lubricants. Considering these factors, it was decided to develop a research to evaluate iron removal from carnauba wax, using microemulsion systems (Me) and perform the optimization of parameters, such as: extraction pH, temperature, extraction time, among others. Iron concentration was determined by atomic absorption and, to perform this analysis, sample digestion in microwave oven was used, showing that this process was very efficient. It was performed some analysis in order to characterize the wax sample, such as: attenuated total reflectance infrared spectroscopy (ATR-IR), thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC), energy dispersive X-ray fluorescence (EDXRF), scanning electron microscopy (SEM) and melting point (FP). The microemulsion systems were composed by: coconut oil as surfactant, n-butanol as cosurfactant, kerosene and/or heptanes as oil phase, distilled water as water phase. The pH chosen for this study was 4.5 and the metal extraction was performed in finite experiments. To evaluate Me extraction it was performed a factorial design for systems with heptane and kerosene as oil phase, also investigating the influence of temperature time and wax/Me ratio, that showed an statistically significant answer for iron extraction at 95% confidence level. The best result was obtained at 60?C, 10 hours contact time and 1: 10 wax/Me ratio, in both systems with kerosene and heptanes as oil phase. The best extraction occurred with kerosene as oil phase, with 54% iron removal / Em virtude da constante busca por materiais biodegrad?veis para diversas aplica??es, a cera de carna?ba pode ser uma alternativa vi?vel na fabrica??o de biolubrificantes. A carna?ba ? a ?nica entre as ceras a possuir uma combina??o de propriedades de grande import?ncia. Em estudos preliminares verificaram-se na composi??o da cera alguns metais que podem prejudicar a estabilidade oxidativa do lubrificante. Diante desses fatores, decidiu-se desenvolver um trabalho sobre a remo??o de ferro, da cera de carna?ba, atrav?s de sistemas microemulsionados (Me) e realizar uma otimiza??o de par?metros, como: ajuste de pH, temperatura, tempo de extra??o, entre outros. A concentra??o de ferro foi determinada por absor??o at?mica e, para essa an?lise, a digest?o da amostra em forno de micro-ondas se mostrou bastante eficiente. Foram realizadas algumas an?lises de caracteriza??o da amostra como: espectroscopia de infravermelho por reflet?ncia total atenuada (IV-ATR), termogravimetria (TG), calorimetria explorat?ria diferencial (DSC), fluoresc?ncia de raios-X por energia dispersiva (EDXRF), microscopia eletr?nica de varredura (MEV) e ponto de fus?o (PF). O sistema de microemuls?o utilizado teve como tensoativo: ?leo de coco saponificado, cotensoativo: n-butanol, fase ?leo: querosene e/ou heptano, fase aquosa: ?gua destilada. O pH escolhido para o estudo foi de 4,5 e a extra??o do metal foi realizada em banho finito. Para tanto, foi realizado um planejamento experimental fatorial para o sistema com fase ?leo heptano e fase ?leo querosene. Em ambos os planejamentos foram investigadas as vari?veis temperatura, tempo e raz?o cera/microemuls?o, que se mostraram estatisticamente significativas para a resposta extra??o de ferro a 95% de confian?a. Tanto para o sistema em que a fase ?leo foi o heptano quanto para o querosene, o melhor resultado obtido foi em 60?C, 10 horas e raz?o cera/Me 1:10. A melhor extra??o se deu com sistemas microemulsionados com fase ?leo querosene, extraindo cerca de 54% de ferro / 2020-01-01
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Produção de ésteres alquílicos com potencial lubrificante por transesterificação enzimática do óleo de palmiste e álcoois superiores / Production of alkyl esters with lubricating potential by enzymatic transesterification of palm kernel oil and higher alcohols

Sanchez, Annie Alexandra Ceron 20 February 2018 (has links)
Os biolubrificantes têm incrementado progressivamente a sua importância sobre os lubrificantes derivados do petróleo devido às rigorosas regulamentações governamentais, o esgotamento das reservas de petróleo e especialmente pelo alto impacto e efeito tóxico dos óleos petroquímicos no ambiente. Os ésteres de óleos naturais podem ser usados como biolubrificantes e são obtidos por transesterificação dos triacilgliceróis com álcoois superiores. A transesterificação enzimática de óleos com álcoois metílico e etílico é um processo muito estudado para a produção de biodiesel, porém outros ésteres podem ser obtidos a partir de aceptores de acila de tamanho de cadeias carbônicas maiores, tais como os álcoois butílico e isoamílico ou misturas de diversos álcoois como o subproduto resultante destilação do bioetanol (óleo fúsel). Neste contexto, o presente trabalho de tese teve como objetivo a obtenção de ésteres com potencial lubrificante por transesterificação enzimática de óleo de palmiste com álcoois superiores. Os ensaios foram efetuados em regime descontínuo (reator de tanque agitado) e em regime contínuo (reator de leito empacotado) utilizando como biocatalisadores as lipases de Burkholderia cepacia e Pseudomonas fluorescens imobilizadas em suportes híbridos de SiO2-?CD e SiO2-HEC numa temperatura fixa de 45°C. Foram testados os efeitos da razão molar óleo: álcool etílico, butílico, isoamílico e óleo fúsel simulado (mistura de álcoois) (1:4 a 1:12), tempos de reação em batelada (24h a 72h) e tempos espaciais em fluxo contínuo (4 a 14h) na conversão, produtividade e a qualidade dos ésteres. Os resultados mostraram bom desempenho das lipases e conversões totais foram alcançadas. No entanto, foi possível observar o efeito do tamanho da cadeia do aceptor de acila, no excesso requerido e no tempo de reação, obtendo-se os melhores resultados para o processo descontínuo com razões molares de 1:6 e 72h para álcool etílico, 1:6 e 48h para ésteres butílicos, 1:4 e 48h para álcool isomílico e óleo fúsel simulado. No processo contínuo, o melhor desempenho foi determinado para razões molares de 1:8 e tempo espacial de 10h para etanol, 1:6 e 8h para butanol, 1:4 com 6h e 8h para isoamílico e óleo fúsel simulado, respectivamente. Em termos gerais, produtividades mais elevadas foram atingidas em regime de fluxo contínuo e especificamente com álcool de isoamila e óleo fúsel (111,10 e 130,18 mg de éster.gcatalisador-1.h-1). Com relação à qualidade dos produtos obtidos nas reações que forneceram elevadas conversões foi constatado baixos teores de monoacilgliceróis (<=1%) e ausência de diacilgliceróis. As viscosidades cinemáticas a 40 °C, confirmaram o elevado grau de transesterificação do óleo de palmiste modificando a viscosidade inicial do óleo de 30,13 mm2.s-1 para valores na faixa entre 3 a 6 mm2.s-1. O índice de viscosidade variou entre 114 e 150 e a estabilidade oxidativa (período de indução) entre 22 e 37 min (9 e 20 h, método Rancimat). Os resultados obtidos foram bastante satisfatórios e contribuíram para o estabelecimento de condições reacionais e operacionais para a produção enzimática de ésteres com potencial uso como lubrificantes, tanto em regime descontínuo como contínuo utilizando óleo de palmiste e álcoois e misturas de álcoois superiores. / Biolubricants have progressively increased their importance on oil-based lubricants due to stringent government regulations, the depletion of oil reserves and especially the high impact and toxic effect of petrochemical oils on the environment. Natural fatty acid alkyl esters can be used as biolubricants and are obtained by transesterification of triacylglycerols with higher alcohols. The enzymatic transesterification of oils with methyl and ethyl alcohols is a much-studied process for the production of biodiesel. However, other esters may be obtained using higher chain acyl acceptors such as butyl and isoamyl alcohols or mixtures thereof as the fusel oil, resulting from the production of bioethanol. In this context, the present thesis aimed to obtain esters with lubricating potential by enzymatic transesterification of palm kernel oil with higher alcohols. Transesterification runs were performed under batch mode (stirred reactor) and continuous flow (packed bed reactor) using as biocatalysts the lipases from Burkholderia cepacia and Pseudomonas fluorescens immobilized on hybrid matrixes SiO2-?CD and SiO2-HEC at 45 °C. The effects of oil to ethyl, butyl, isoamyl alcohol and synthetic fusel oil (1: 4 to 1:12) molar ratios, batch reaction times (24h to 72h) and special times (4 to 14 h) were tested in the conversion, productivity and quality of final esters. The results showed good lipase performance and 100% bulk conversions were achieved. However, it was possible to observe the effect of the acyl acceptor chain on the required excess and on the reaction time, obtaining the best results for batch process with molar ratios of 1: 6 and 72 h for ethyl alcohol, 1: 6 and 48 h for butyl, 1: 4 and 48 h for isoamyl alcohol and synthetic fusel oil. In general terms, better productivities were obtained under continuous flow, particularly with isoamyl alcohol and fusel oil (111.10 and 130.18 mg of ester.g catalyst-1.h-1). Regarding the product quality, low monoacylglycerol contents (<=1% ) and absence of diacylglycerols were found in products obtained under the best reaction conditions. The kinematic viscosities at 40 °C confirmed the high degree of transesterification of palm kernel oil by modifying its initial viscosity from 30.13 mm2 s -1 to a value in the range of 3 to 6 mm2 s -1, the viscosity index between 114 and 150 and an oxidative stability (induction period) between 22 and 37 min (9 and 20 h, Rancimat method). The results obtained were very satisfactory and contributed to the establishment of reactional and operational conditions for the enzymatic production of esters with potential use as lubricants both in discontinuous and continuous flow mode using palm kernel oil and alcohols and mixtures of higher alcohols.
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Produção de ésteres alquílicos com potencial lubrificante por transesterificação enzimática do óleo de palmiste e álcoois superiores / Production of alkyl esters with lubricating potential by enzymatic transesterification of palm kernel oil and higher alcohols

Annie Alexandra Ceron Sanchez 20 February 2018 (has links)
Os biolubrificantes têm incrementado progressivamente a sua importância sobre os lubrificantes derivados do petróleo devido às rigorosas regulamentações governamentais, o esgotamento das reservas de petróleo e especialmente pelo alto impacto e efeito tóxico dos óleos petroquímicos no ambiente. Os ésteres de óleos naturais podem ser usados como biolubrificantes e são obtidos por transesterificação dos triacilgliceróis com álcoois superiores. A transesterificação enzimática de óleos com álcoois metílico e etílico é um processo muito estudado para a produção de biodiesel, porém outros ésteres podem ser obtidos a partir de aceptores de acila de tamanho de cadeias carbônicas maiores, tais como os álcoois butílico e isoamílico ou misturas de diversos álcoois como o subproduto resultante destilação do bioetanol (óleo fúsel). Neste contexto, o presente trabalho de tese teve como objetivo a obtenção de ésteres com potencial lubrificante por transesterificação enzimática de óleo de palmiste com álcoois superiores. Os ensaios foram efetuados em regime descontínuo (reator de tanque agitado) e em regime contínuo (reator de leito empacotado) utilizando como biocatalisadores as lipases de Burkholderia cepacia e Pseudomonas fluorescens imobilizadas em suportes híbridos de SiO2-?CD e SiO2-HEC numa temperatura fixa de 45°C. Foram testados os efeitos da razão molar óleo: álcool etílico, butílico, isoamílico e óleo fúsel simulado (mistura de álcoois) (1:4 a 1:12), tempos de reação em batelada (24h a 72h) e tempos espaciais em fluxo contínuo (4 a 14h) na conversão, produtividade e a qualidade dos ésteres. Os resultados mostraram bom desempenho das lipases e conversões totais foram alcançadas. No entanto, foi possível observar o efeito do tamanho da cadeia do aceptor de acila, no excesso requerido e no tempo de reação, obtendo-se os melhores resultados para o processo descontínuo com razões molares de 1:6 e 72h para álcool etílico, 1:6 e 48h para ésteres butílicos, 1:4 e 48h para álcool isomílico e óleo fúsel simulado. No processo contínuo, o melhor desempenho foi determinado para razões molares de 1:8 e tempo espacial de 10h para etanol, 1:6 e 8h para butanol, 1:4 com 6h e 8h para isoamílico e óleo fúsel simulado, respectivamente. Em termos gerais, produtividades mais elevadas foram atingidas em regime de fluxo contínuo e especificamente com álcool de isoamila e óleo fúsel (111,10 e 130,18 mg de éster.gcatalisador-1.h-1). Com relação à qualidade dos produtos obtidos nas reações que forneceram elevadas conversões foi constatado baixos teores de monoacilgliceróis (<=1%) e ausência de diacilgliceróis. As viscosidades cinemáticas a 40 °C, confirmaram o elevado grau de transesterificação do óleo de palmiste modificando a viscosidade inicial do óleo de 30,13 mm2.s-1 para valores na faixa entre 3 a 6 mm2.s-1. O índice de viscosidade variou entre 114 e 150 e a estabilidade oxidativa (período de indução) entre 22 e 37 min (9 e 20 h, método Rancimat). Os resultados obtidos foram bastante satisfatórios e contribuíram para o estabelecimento de condições reacionais e operacionais para a produção enzimática de ésteres com potencial uso como lubrificantes, tanto em regime descontínuo como contínuo utilizando óleo de palmiste e álcoois e misturas de álcoois superiores. / Biolubricants have progressively increased their importance on oil-based lubricants due to stringent government regulations, the depletion of oil reserves and especially the high impact and toxic effect of petrochemical oils on the environment. Natural fatty acid alkyl esters can be used as biolubricants and are obtained by transesterification of triacylglycerols with higher alcohols. The enzymatic transesterification of oils with methyl and ethyl alcohols is a much-studied process for the production of biodiesel. However, other esters may be obtained using higher chain acyl acceptors such as butyl and isoamyl alcohols or mixtures thereof as the fusel oil, resulting from the production of bioethanol. In this context, the present thesis aimed to obtain esters with lubricating potential by enzymatic transesterification of palm kernel oil with higher alcohols. Transesterification runs were performed under batch mode (stirred reactor) and continuous flow (packed bed reactor) using as biocatalysts the lipases from Burkholderia cepacia and Pseudomonas fluorescens immobilized on hybrid matrixes SiO2-?CD and SiO2-HEC at 45 °C. The effects of oil to ethyl, butyl, isoamyl alcohol and synthetic fusel oil (1: 4 to 1:12) molar ratios, batch reaction times (24h to 72h) and special times (4 to 14 h) were tested in the conversion, productivity and quality of final esters. The results showed good lipase performance and 100% bulk conversions were achieved. However, it was possible to observe the effect of the acyl acceptor chain on the required excess and on the reaction time, obtaining the best results for batch process with molar ratios of 1: 6 and 72 h for ethyl alcohol, 1: 6 and 48 h for butyl, 1: 4 and 48 h for isoamyl alcohol and synthetic fusel oil. In general terms, better productivities were obtained under continuous flow, particularly with isoamyl alcohol and fusel oil (111.10 and 130.18 mg of ester.g catalyst-1.h-1). Regarding the product quality, low monoacylglycerol contents (<=1% ) and absence of diacylglycerols were found in products obtained under the best reaction conditions. The kinematic viscosities at 40 °C confirmed the high degree of transesterification of palm kernel oil by modifying its initial viscosity from 30.13 mm2 s -1 to a value in the range of 3 to 6 mm2 s -1, the viscosity index between 114 and 150 and an oxidative stability (induction period) between 22 and 37 min (9 and 20 h, Rancimat method). The results obtained were very satisfactory and contributed to the establishment of reactional and operational conditions for the enzymatic production of esters with potential use as lubricants both in discontinuous and continuous flow mode using palm kernel oil and alcohols and mixtures of higher alcohols.
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Elaboration des émulsions natives issues des graines oléoprotéagineuses et transformation catalytique de la fraction lipidique en biolubrifiants écolabellisables / Elaboration of native emulsions from oilseeds and catalytic transformation of lipid fraction into ecolabelled biolubricants

Vaca Medina, Guadalupe 12 July 2010 (has links)
Les recherches que nous présentons dans ce mémoire s'inscrivent dans le cadre du projet européen IBIOLAB[1] qui vise à la création de biolubrifiants écolabellisables. Tout d'abord, une approche d'ingénierie inverse a été réalisée pour déterminer le rôle des tensioactifs natifs des graines oléoprotéagineuses dans la stabilisation des oléosomes dans l'eau. Ceci a permis par la suite une approche générique avec la mise en œuvre d'un procédé intégré qui permet la libération des lipides sous forme émulsionnée. Une étape optionnelle consiste en l'hydrolyse enzymatique in situ des triglycérides. L'activité de la lipase utilisée a été évaluée lors d'une étude d'estérification des acides gras avec différents alcools par une méthode de séparation triphasique (TPP three-phase partitioning). / The present work was performed within the framework of the European project IBIOLAB* which aims to create environmentally friendly biolubricants (able to be eco-labelled). First of all, a reverse engineering methodology was developed to understand the role of oilseed native surfactants in the stability of oil-bodies in water. Subsequently, using a general approach, it was possible to develop a process that allows releasing the lipid fraction into an emulsion. If an in-situ enzymatic hydrolysis of triglycerides is added to this process, an emulsion containing the free fatty acids will be obtained. The activity of the remaining lipase in the emulsion was used to study the esterification of free fatty acids with different alcohols using a three-phase partitioning method.

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