Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T17:04:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 293139.pdf: 5962096 bytes, checksum: cec152c8572e40981bae247eb034ac05 (MD5) / Devido à importância que o óleo diesel tem na atual matriz energética, principalmente nacional, é necessário que novos padrões de qualidade das emissões, provenientes da exaustão de motores diesel, sejam regulamentados. Entretanto, para que exista uma legislação específica para compostos orgânicos voláteis (COV) e/ou emissão odorante (ambos não regulamentados atualmente), é necessária que se tenham metodologias estabelecidas. Para tanto, esse trabalho visa propor metodologia para determinar compostos carbonilados, utilizando princípios da TO-11A, da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos, compostos inorgânicos (CO, NO e NOx) e concentração odorante, utilizando olfatometria dinâmica, na exaustão de motor diesel, monocilíndrico. Além disso, avaliam-se os efeitos de seis aditivos: Dietil Eter (DEE); Heptano HEPT); 1-Dodecanol (DOD); Acetato de 2- Metoxietila (MEA); Terc-butanol (TERC) e n-Hexadecano (CET), sobre a redução da emissão de compostos carbonilados, inorgânicos e concentração odorante. Os combustíveis utilizados nos estudos são formulações do diesel de referência, nomeado aqui S10, que contém baixo teor de enxofre (<10ppm). As formulações MEA1 (1% v/v), MEA5 (5% v/v), MEA15 (15% v/v), TERC1, TERC5, TERC15, DEE1, DEE2, DEE5, HEPT5, HEPT15, DOD5, CET2, CET5, CET15, CET30 e CET50 foram utilizadas nos testes relacionados às emissões inorgânicas e desempenho do motor. As formulações MEA15, TERC5, TERC15 e CET30 foram utilizadas também nos testes olfatométricos e determinação de compostos carbonilados. Os resultados demonstram que a formulação CET30 mostrou redução de 34,7 % na emissão de CO e concentração odorante, e 23,5 % nas emissões de carbonilados totais, comparativamente ao S10, sem alterar significativamente as emissões de NO e NOx. Dessa forma, sobre as condições aqui estudadas, esse aditivo demonstrou ser uma potencial alternativa para ser adicionada ao diesel visando a redução na emissão odorante da exaustão de motores diesel.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-08-31T14:06:01Z No. of bitstreams: 1 Tese_Fernanda_Revisão Final.pdf: 5433077 bytes, checksum: 30cfa44a7a7312cf3778c6606c92d4ff (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2016-09-02T16:14:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_Fernanda_Revisão Final.pdf: 5433077 bytes, checksum: 30cfa44a7a7312cf3778c6606c92d4ff (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-02T16:14:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Fernanda_Revisão Final.pdf: 5433077 bytes, checksum: 30cfa44a7a7312cf3778c6606c92d4ff (MD5) / Braskem / A nafta e o etanol são matérias-primas importantes da indústria petro e alcoolquímica respectivamente, tendo o eteno e o propeno como seus principais derivados da primeira geração. A eficiência desses processos produtivos pode ser comprometida por traços de compostos carbonílicos e carboxílicos voláteis neles contidos. Tal contaminação pode afetar, por exemplo, a qualidade de embalagens de alimentos, uma vez que tais derivados são compostos precursores para produção dos plásticos utilizados nessas embalagens. No presente trabalho foram desenvolvidos métodos simples para a determinação de compostos carbonílicos e carboxílicos em matrizes líquidas e gasosas derivadas do petróleo por cromatografia em fase gasosa com sistema de detecção por ionização em chama (CG/DIC), cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG/EM) e CG/DIC acoplado a sistema analítico Dean Switch. Para a determinação dos ácidos acético, propanóico, butanóico e pentanóico em matrizes líquidas e gasosas, a cromatografia em fase gasosa com sistema de detecção por ionização em chama por injeção direta utilizando coluna cromatográfica capilar FFAP (for free fatty acids) foi a técnica mais adequada. O desvio padrão relativo (RSD) obtido foi de 5,6% a 6,5% para 2 g.g-1 em n-hexano, 2,1% a 5,8% para 10 g.g-1 em etanol e 4,2 a 7,7% para 10 g.g-1 em propeno. Os limites de detecção encontrados foram de 0,036 - 0,12 g.g-1 em hidrocarbonetos gasosos (eteno e propeno), 0,047 - 0,16 g.g-1 em matrizes puras de hidrocarbonetos líquidos (n-hexano) e 0,08 – 0,18g.g-1 em matriz alcoólica (etanol). Para a determinação do teor de ácidos carboxílicos em matrizes complexas como a nafta, a CLAE foi a técnica utilizada, precedida de extração líquido- Fernanda Seabra Vianna Vieira 11/238 líquido sob condições controladas. O RSD obtido foi de 5,5% a 7,7% para 40 g.g-1 e o limite de detecção médio foi de 4 g.g-1. Para a determinação dos teores dos compostos carbonílicos (aldeídos e cetonas) em matrizes líquidas e gasosas, a cromatografia empregando o sistema analítico comercial Dean Switch mostrou-se como a mais adequada. Valores de RSD da ordem de 2,6% a 3,5% para propeno; 0,9% a 1,4% para n-hexano e 1,6% a 2,6% para a nafta em padrões contendo respectivamente 2 g.g-1, 2 g.g-1 e 10 g.g-1. Os limites de detecção de 0,033 - 0,084 g.g-1 (propeno), 0,021- 0,09 g.g-1 (n-hexano) e 0,049 - 0,26 g.g-1 (nafta) confirmam a eficiência de detecção e quantificação para matrizes de hidrocarbonetos de origem petroquímica tipicamente inferiores a 10 g.g-1. A partir dos resultados obtidos foi feita uma avaliação comparativa entre as técnicas, evidenciando as vantagens e desvantagens de cada método para cada aplicação específica. / Although metals and nitrogen & sulfur compounds have been the main concern in the petroleum industry, issues on the harmful effects on catalysts poisoning and products contamination of other contaminants such as oxygen- containing compounds have been raised. Trace amounts of carbonyl and carboxyl compounds in petroleum products can lead to catalyst poisoning and overall decrease on reactions yield. Furthermore, oxygenates may be present in the polyethylene and polypropylene resins, affecting the quality of the food packagings obtained from these materials. The available literature on C1-C5 aldehydes, ketones and carboxylic acids determination in petroleum products such as naphtha, ethylene and propylene is quite rare. Therefore, in the present work we intend to review the analytical approaches that could be applied to such analytical purpose, present the features of each potential technique and some studies performed on somewhat similar matrices. For acetic, propanoic, butanoic and pentanoic acids determination in liquid and gas matrices, gas chromatography with flame ionization detector and FFAP for free fatty acids capillary column was the most appropriate method. The relative standard deviation (RSD) was 5.6% to 6.5% in the range of 2 g.g-1 in n-hexane, 2.1% to 5.8% in the range of 10 g.g-1 in ethanol and 4.2 to 7.7% in the range of 10 g.g-1 in propylene. The detection limits found were from 0.036 to 0.12 g.g-1 in hydrocarbons gases (ethylene and propylene), 0.047 to 0.16 g.g-1 in pure liquid hydrocarbons (n-hexane) and 0.08 to 0.18 g.g-1 in alcoholic matrices (ethanol). For carboxylic acid determination in complex matrices such as naphtha, the HPLC technique was used, preceded by liquid-liquid extraction under Fernanda Seabra Vianna Vieira 9/238 controlled conditions. The RSD obtained was 5.5% to 7.7% in the range of 40 g.g-1 within the average detection limit was 4 g.g-1. For carbonyl compounds (aldehydes and ketones) determination in gas and liquid matrices, the commercial analytical system Dean Switch proved to be the most appropriate. RSD values of around 2.6% to 3.5% for propylene; 0.9% to 1.4% for n-hexane and 1.6% to 2.6% for naphta in standards containing respectively 2 g.g-1, 2 g.g-1 and 10 g.g-1. The detection limit of 0.033 to 0.084 g.g-1 (propylene), 0.021 to 0.09 g.g-1 (n-hexane) and 0.049 to 0.26 g.g-1 (naphtha) confirm the efficiency of detection and quantification for range of hydrocarbons of petrochemical origin typically less than 10 g.g-1.