Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2010. / Submitted by Allan Magalhães (allanout@gmail.com) on 2011-07-01T22:02:18Z No. of bitstreams: 1 2010_OsvaldoKojiroIha_OK.pdf: 1118837 bytes, checksum: ede71b95102b5b448f0d81acde9e89ed (MD5) / Approved for entry into archive by Elna Araújo(elna@bce.unb.br) on 2011-07-07T00:01:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_OsvaldoKojiroIha_OK.pdf: 1118837 bytes, checksum: ede71b95102b5b448f0d81acde9e89ed (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-07T00:01:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_OsvaldoKojiroIha_OK.pdf: 1118837 bytes, checksum: ede71b95102b5b448f0d81acde9e89ed (MD5) / Este trabalho relata a pesquisa visando à obtenção de um combustível alternativo, bio-óleo e biodiesel (B100), obtido por processo de craqueamento e transesterificação de óleos e gorduras vegetais com o intuito de encontrar uma fonte energética que possa contribuir e até substituir o biocombustível produzido de óleo de soja por uma fonte com menor importância alimentícia e que seja capaz de suprir a demanda de energia renovável no Brasil. Com isso foram utilizados os óleos, de nabo forrageiro e macaúba, e as gorduras, de andiroba e tucumã. Com estas matérias-primas foi produzido o bio-óleo e o transesterificado. O primeiro é um produto constituído essencialmente por hidrocarbonetos, muito semelhante ao diesel de petróleo, ainda não normatizado pela ANP, com interesse maior em contribuir no abastecimento de comunidades com dificuldade de aquisição dos combustíveis derivados de petróleo, como o interior da Amazônia. Os bio-óleos derivados destas matérias-primas apresentaram resultados satisfatórios com exceção da densidade a 15 °C dos derivados de andiroba e tucumã que solidificaram antes de alcançar esta temperatura, mostrando que estes não podem ser utilizados em regiões frias, mas podem ser aproveitados na região norte do Brasil, de onde são originarias. Os transesterificados, com exceção do tempo de oxidação, resultaram em combustíveis dentro das especificações capazes de contribuir para o abastecimento de biocombustível, além de poder ser uma das alternativas de substituição do óleo de soja por outra fonte de matéria-prima. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This paper reports the research of alternative fuels, bio-oil and biodiesel (B100), obtained by cracking and transesterification of vegetable oils and fats with the aim of finding an energy source that can contribute to the replacement of bio-fuel produced from soybean oil by a source with minor alimentary importance and able to meet the demand of renewable energy in Brazil. It was studied the oils turnip forage and macaúba; and the fats andiroba and tucumã. With these raw materials, it was produced bio-oil and biodiesel. The first is a product constituted mainly by hydrocarbons, very similar to diesel oil, not yet standardized by ANP, with greater interest to supply fuel for communities with limited access of petroleum fuels, such as inside the Amazon. Bio-oils derived from these raw materials had satisfactory results related to their physical-chemical property except for the density evaluated at 15 °C of the andiroba and tucumã derivatives that solidified before reaching this temperature, showing that these fuels can´t be used in cold regions, but they can be used in the north region in Brazil, from where they originate. The biodiesel, except the oxidation stability, have resulted in fuels within the standard specifications capable of contributing to the supply of biofuel and could be an alternative to substitute soybean oil.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-09-18T15:33:42Z No. of bitstreams: 1 2013_ThiagoOliveiraRodrigues.pdf: 4912195 bytes, checksum: d3c879e8b8d2b92a8a7c1fcacba3e209 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-09-19T11:19:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_ThiagoOliveiraRodrigues.pdf: 4912195 bytes, checksum: d3c879e8b8d2b92a8a7c1fcacba3e209 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-19T11:19:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_ThiagoOliveiraRodrigues.pdf: 4912195 bytes, checksum: d3c879e8b8d2b92a8a7c1fcacba3e209 (MD5) / A valorização da serragem é uma alternativa para aumentar a eficiência do setor madeireiro na região amazônica. As suas condições granulométricas a tornam ideal para a produção de bioóleo através da tecnologia pirólise rápida. No entanto, o estabelecimento de uma nova cadeia produtiva de bioóleo acarreta em impactos ambientais que antes inexistiam e que passam a ser externalidades adicionais da produção de madeira serrada. Assim, a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) apresenta-se como a metodologia mais indicada devido à sua abordagem sistêmica, a qual visa quantificar os impactos ambientais associados a todas as fases da vida de um produto. Portanto, o presente estudo tem como objetivo principal avaliar os impactos ambientais da produção de bioóleo a partir de serragem da madeira serrada produzida no estado do Pará. A análise do setor madeireiro no Pará em 2009 revelou a disponibilidade de 295 mil m³ a 691 mil m³ de serragem. Assim foram coletadas e caracterizadas amostras de serragem de três espécies representativas do setor. Os resultados médios das análises das propriedades das três amostras foram: Teor de Umidade (TU) = 12%, Massa específica (M.Esp.) = 263 kg/m³, Poder Calorífico Inferior (PCI) = 19 MJ/kg, Carbono (C) = 49%, Hidrogênio (H) = 6%, Nitrogênio (N) = 0,3%, Oxigênio (O) = 44% e Cinzas (Cz) = 0,9%. O balanço de massa da pirólise rápida foi de 68% em bioóleo, 15% em carvão e 10% em gases incondensáveis. Os bioóleos tiveram os seguintes resultados: TU = 31%, M.Esp. = 1057 kg/m³, PCS = 15 MJ/kg, C = 52%, H = 6%, N = 0,2%, O = 42% e Insolúveis = 0,3%. Já para os carvões os resultados foram: PCI = 26 MJ/kg, C = 72%, H = 4%, N = 0,5%, O = 17% e Cz = 8%. A ACV da madeira serrada evidenciou a importância da serragem no seu perfil ambiental, o resíduo é responsável por 27% do potencial de aquecimento global (PAG) e 39% do potencial de criação de ozônio fotoquímico (PCOF). A sua valorização através da produção do bioóleo reduziu o PAG em 19% e o potencial de depleção abiótica (PDA) em 82%, mas o PCOF teve um aumento de 632%, além do potencial de toxicidade humana (PTH) que cresceu 10742%. O sistema de pirólise rápida é otimizado pela mudança do transporte do bioóleo, de rodoviário para aquaviário e pela descentralização em unidades de pirólise rápida menores em cada zona madeireira. A integração do sistema de produção de bioóleo ao sistema de produção de madeira serrada acarreta na mitigação do PAG e do PDA, no aumento expressivo do PTH e do PCOF e em um pequeno aumento do Potencial de Acidificação (PA), de Eutrofização (PE) e de Toxicidade da Água Fresca (PEAF). ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The valorization of sawdust is an alternative to increase the efficiency of the timber industry in the Amazon region. Its particle size condition makes it ideal for the production of bio-oil through fast pyrolysis technology. However, the establishment of a new bio-oil production chain results in environmental impacts that did not exist before and become additional externalities to lumber production. Thus, Life Cycle Assessment (LCA) is presented as the most appropriate methodology due to its systemic approach, which aims to quantify the environmental impacts associated with all stages of a product life-cycle. Therefore, the present study aims at evaluating the environmental impacts of the production of bio-oil from sawdust of lumber produced in Pará state. Analysis of the logging industry in Pará in 2009 revealed the availability of 295,000 m³ to 691,000 m³ of sawdust. So sawdust samples of three species representing the sector were collected and characterized. The average results of the analysis of the properties of the three species were: Moisture Content (M.C.) = 12%, Specific Gravity (S.Gr.) = 263 kg/m³, Lower Calorific Value (LHV) = 19 MJ/kg, Carbon (C) = 49%, Hydrogen (H) = 6%, Nitrogen (N) = 0.3%, Oxygen (O) = 44% and Ashes (A) = 0.9%. The mass balance of fast pyrolysis was 68% in bio-oil, 15% charcoal and 10% in non-condensable gases. The bio-oils analysis had the following results: M.C. = 31%, S.Gr. = 1057 kg/m³, HHV = 15 MJ/kg, C = 52%, H = 6%, C = 0.2%, O = 42% and Insolubles = 0.3%. As for the charcoals, the results were: LHV = 26 MJ/kg, C = 72%, H = 4%, C = 0.5%, O = 17% and A = 8%. LCA of lumber highlighted the importance of sawdust in its environmental profile, the waste is responsible for 27% of global warming potential (GWP) and 39% of the photochemistry ozone creation potential (POCP). Their recovery through production of bio-oil reduced GWP on 19% and abiotic depletion potential (ADP) in 82%, but POCP increased by 632% and the human toxicity potential (HTP) to 10742%. The system of fast pyrolysis is optimized by changing the bio-oil transportation from road to waterway and decentralization in smaller units of fast pyrolysis in each timber zone. The integration of the bio-oil production system to the lumber production system carries in mitigating the GWP and the ADP, a significant increase of HTP and POCP and a small increase in the acidification potential (AP), Eutrophication (EP) and Freshwater Aquatic Ecotoxicity (FAETP) potentials. ______________________________________________________________________________ RÉSUMÉ / La valorisation de la sciure est une façon d’augmenter l’efficacité du secteur bois dans la région amazonienne au Brésil. La granulométrie de la sciure est idéale pour la production de bio-huile par la technologie pyrolyse rapide. Mais, le développement d’une nouvelle chaine de production de bio-huile implique en impacts environnementaux supplémentaires à la production de bios scié. Donc, l’Analyse du Cycle de Vie (ACV) se présente comme la méthodologie la plus appropriée en raison de son approche systémique, qui vise à quantifier les impacts environnementaux associés à toutes les étapes de la vie du produit. Par conséquent, la présente étude vise à évaluer les impacts environnementaux de la production de bio-huile à partir de sciure de bois scié dans l’État du Pará. L’Analyse de l’industrie du bois dans Pará a révélé l’existence de 295.000m³ a 691.000 m³ de sciure de bois. Ainsi, les échantillons de sciure de trois espèces représentatives ont été recueillis et caractérisé. Les résultats moyens de l'analyse des propriétés des trois échantillons étaient les suivants: teneur en humidité (TH) = 12%, masse specifique (M.Sp.) = 263 kg / m³, pouvoir calorifique inférieur (PCI) = 19 MJ / kg, carbone (C) = 49%, l'hydrogène (H) = 6%, l'azote (N) = 0,3%, l'oxygène (O) = 44% et cendres (Cz) = 0,9%. Le bilan massique de la pyrolyse rapide était de 68% en bio-huile, 15% de charbon et 10% dans les gaz non condensables. Les bio-huiles eu les résultats suivants: TH = 31%, M.Sp. = 1057 kg / m³, PCS = 15 MJ / kg, C = 52%, H = 6%, C = 0,2%, O = 42% et insolubles = 0,3%. En ce qui concerne les charbons, les résultats étaient les suivants: PCI = 26 MJ / kg, C = 72%, H = 4%, C = 0,5%, O = 17% et Cz = 8%. L’ACV du bois scié a souligné l'importance de sciure de bois dans votre profil environnemental, les déchets est responsable de 27% du potentiel de réchauffement global (PRG) et 39% du potentiel de création d'ozone photochimique (PCOF). Sa valorisation en produisant le bio-huile a réduite en 19% le PRG, le potentiel d’appauvrissement abiotique (PAD) en 82%, mais le PCOF a augmenté de 632% et le potentielle de toxicité humaine (PTH) de 10742%. Le système de pyrolyse rapide est optimisé en modifiant le transport de bio-huile de la route au cours d'eau et la décentralisation des unités de pyrolyse rapide de bois plus petit dans chaque zone. L'intégration du système de production du système de bio-huile au système de production de bois scié implique dans la réduction du PRG et du PDA, l'augmentation significative de la PTH et PCOF et une petite augmentation du potentiel d'acidification (PA), d'eutrophisation (PE) et d’écotoxicité de l'eau douce (PEED).

Orientador: Antonio Carlos Luz Lisboa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-12T15:53:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_GermanGonzalez_M.pdf: 1967268 bytes, checksum: fb1da8c45ce0a2b393f58ef9ab9d72d0 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Os reatores de leito fluidizado são uma das mais importantes tecnologias atuais para processos heterogêneos gás-sólido, tanto catalíticos como não catalíticos. As aplicações industriais mais importantes incluem o craqueamento catalítico na indústria petroquímica, a combustão e/ou gaseificação de carvão, biomassa e resíduos sólidos. Estes são importantes processos para a geração de energia, produção de combustíveis e gás de síntese. Um dos tipos de reatores de leito fluidizado mais relevante é o reator de fluxo ascendente conhecido como riser. Este reator consiste de uma coluna tubular na qual o sólido e o gás escoam co-correntes de forma ascendente. Em comparação com outras tecnologias, o reator riser tem uma importante desvantagem: uma distribuição de tempos de residência variada no reator que reduz a conversão e a seletividade. Recentemente cresceu o interesse por outro tipo de reator gás-sólido circulante que possui melhor desempenho que o reator riser. Neste tipo de reator, conhecido como downer, por oposição ao riser, o escoamento co-corrente gás-sólido ocorre de forma descendente, o que lhe outorga características fluidodinâmicas que se assemelham mais ao escoamento tipo pistão e permitem um melhor controle da conversão, da seletividade e da desativação. O objetivo deste trabalho é estudar a simulação de reatores gás-sólido tipo downer, incorporando modelos fluidodinâmicos com modelos de engenharia das reações químicas e catalíticas. Desenvolve-se, de forma geral, a modelagem dos diferentes fenômenos fluidodinâmicos, físico-químicos e catalíticos que ocorrem no reator e são propostos algoritmos de solução para diferentes situações. Posteriormente, aplica-se o modelo proposto do reator downer ao estudo de um caso industrial: o craqueamento catalítico. Os resultados mostram um enfoque geral aplicável para a modelagem e simulação de sistemas de reações gás-sólido em fluxo descendente. As simulações do processo industrial de craqueamento catalítico revelam que o reator tipo downer apresenta características de desempenho que o fazem superior ao reator tipo riser convencional. / Abstract: The fluidized bed reactor is one of the most important technologies for gas-solid heterogeneous operations, considering catalytic or non catalytic processes. The most important industrial applications include catalytic cracking, coal combustion and biomass combustion. The most relevant fluidized bed reactor is the ascendant flow reactor, which is known as riser. The riser reactor consist of a tubular column in which the solid and the gas flow cocurrently upward. The riser reactor has as main disadvantage a wide residence time distribution, which reduce the conversion and the selectivity. Recently, it has grown the interest in a new type of gas-solid circulating reactor with a better performance than the riser which is known as downer. In this reactor the gas and the solid flow cocurrently downward, creating hydrodynamic features comparable to a plug flow reactor and allowing a better control over the conversion, the selectivity and the deactivation. This work regarded it had been studied the simulation of the gas-solid downer reactor, including hydrodynamic models and models from the chemical reaction engineering. It was developed in a general way the modelling of the hydrodynamic, physical chemical and catalytic phenomena occurring in the reactor. Algorithms were proposed to solve of different simulation cases. The proposed model of the downer reactor was used in the studying of one industrial case: the catalytic cracking. The results show a general approach which is applicable for modelling and simulation of gas-solid reactive system with descendent flow. The simulations of the catalytic cracking show that the downer reactor has features that make it perform better than the conventional riser reactor. / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

One of the most fundamental problems in petroleum systems modeling, related to Oil Exploration, is to determine the limits of space and time of hydrocarbon generation in sedimentary basins. The aim of this study is to measure the kinetic parameters for cracking of lighter fractions of oil to gas, to identify the extreme geological conditions for its preservation. In order to achieve this it was developed a method using micropyrolysis MSSV (micro-scale sealed vessel) coupled with gas chromatography with flame ionization detector (GC-FID-MSSV) to assess the thermal degradation of n-octane, 2,3,4-trimethyl pentane, cyclohexane and o-xylene, pure substances that are known to be present in the oil, in order to calculate the kinetic parameters (Ea, the activation energy and frequency factor) of thermal degradation of these compounds through the Arrhenius equation. The temperature ranges used was 470 to 530 ° C and times up to 7 hours of pyrolysis. The results showed that this technique can be used to monitor the decrease of substances pyrolyzed, calculate the kinetic parameters and extrapolate to geological conditions.The kinetic parameters were obtained by two different ways, and Arrhenius Geokin. The geological conditions of temperature and time in which, according to calculations performed using the Arrhenius model, is expected to occur cracking of light fraction oil (C8) were: Initial cracking (10%) = 107 my / 126°C and final cracking (100%) = 183 my / 202°C. / Um dos problemas fundamentais em modelagem de sistemas petrolíferos relacionado à Exploração de Petróleo é estimar os limites de tempo e extensão da geração de petróleo em bacias sedimentares. O objetivo deste trabalho é medir os parâmetros cinéticos de craqueamento das frações mais leves do óleo (C8) para gás, visando identificar as condições geológicas extremas para sua preservação. Para isso foi desenvolvido um método utilizando a micropirólise em tubo de vidro selado, MSSV (micro-scale sealed vessel) acoplada à cromatografia gasosa com detector de ionização por chama (MSSV-GC-FID) para avaliar a degradação térmica do n-octano, 2,3,4-trimetil pentano, etil-ciclohexano e o-xileno, substâncias puras que sabidamente estão presentes no petróleo, a fim de calcular os parâmetros cinéticos (Ea, energia de ativação e Ao, fator de frequência) da degradação térmica destes compostos através da equação de Arrhenius. Foram utilizadas faixas de temperatura de 470 a 530°C e tempos de até 7 horas de pirólise. Os resultados mostraram que é possível utilizar esta técnica para o acompanhamento do decréscimo das substâncias pirolisadas, calcular os parâmetros cinéticos e extrapolá-los para as condições geológicas. Os parâmetros cinéticos foram obtidos por dois modos distintos, Arrhenius e Geokin. As condições geológicas de tempo e temperatura nas quais, segundo os cálculos realizados utilizando-se o modelo de Arrhenius, se espera que ocorra o craqueamento da fração leve de petróleo (C8) foram: Início do craqueamento (10%) = 107 Ma e 126°C e final do craqueamento (100%) = 183 Ma e 202°C.

Orientador: Wilson de Figueiredo Jardim / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:13:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fidelis_CarlosHenriquedeVasconcelos_M.pdf: 5748636 bytes, checksum: f1bb82d25e16ee9e8de093bbecb41629 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-13T14:51:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ProducaoBiocombustiveisDiferentes.pdf: 5339081 bytes, checksum: b556f39638786ec4b14bc0034d4c5875 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-15T13:04:03Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ProducaoBiocombustiveisDiferentes.pdf: 5339081 bytes, checksum: b556f39638786ec4b14bc0034d4c5875 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-15T13:04:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ProducaoBiocombustiveisDiferentes.pdf: 5339081 bytes, checksum: b556f39638786ec4b14bc0034d4c5875 (MD5) Previous issue date: 2015-07-03 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O presente trabalho apresenta a gordura residual retirada de caixas retentoras de gordura como uma matéria-prima potencial e alternativa para produção de combustíveis renováveis. A gordura residual foi utilizada como carga em experimentos de craqueamento térmico catalítico em Unidades de Bancada, Semi-Piloto e Piloto. Diferentes teores de carbonato de sódio (5%, 10% e 15%) foram utilizados como catalisador nos experimentos de craqueamneto térmico catalítico. Os produtos líquidos orgânicos (PLO’s) obtidos nos experimentos de craqueamento foram destilados em unidades de destilação em escala de bancada e piloto. Os processos de destilação resultaram na obtenção de frações de hidrocarbonetos nas faixas do querosene, diesel leve e pesado. Os PLO’s juntamente com as frações de diesel verde leve e pesado foram caracterizados de acordo com as especificações estabelecidas pela norma da ANP Nº 65 para óleo diesel S10. As frações de querosene verde foram caracterizadas de acordo com as especificações estabelecidas pela norma da ANP Nº 37 para querosene derivado do petróleo. Os resultados mostraram que os PLO’s apresentaram baixos valores para o índice de acidez, além disso, foi confirmado que a utilização de diferentes percentuais do catalisador carbonato de sódio nas três escalas de produção contribuiu para a obtenção de resultados promissores quanto ao rendimento e as características físico-químicas e composicionais, indicando a eficiência deste catalisador básico. Os resultados também mostraram que as frações de querosene verde, diesel verde leve e pesado apresentaram baixos teores de ácidos graxos livres, rendimentos significativos e características físico-químicas consonantes com as suas respectivas normas. Os experimentos que utilizaram o percentual de 10% de carbonato de sódio como catalisador apresentaram os maiores rendimentos, os menores índices de acidez e os melhores resultados das caracterizações físico-químicas e composicionais entre todos os testes feitos neste estudo. O PLO produzido utilizando o teor de 10% de carbonato de sódio apresentou um total de 78,98% de hidrocarbonetos em sua composição, enquanto o querosene verde obtido após a destilação deste mesmo PLO apresentou um total de 92,64% de hidrocarbonetos em sua composição, estes resultados foram ratificados através de análises como: FT-IR, RMN e GC-MS. / This paper presents the residual fat taken from retaining grease traps as a potential feedstock for the production of alternative and renewable fuels. The residual oil was used as filler in experiments catalytic thermal cracking countertop units, Semi-pilot and pilot. Different levels of sodium carbonate (5%, 10% and 15%) were used as a catalyst in the catalytic thermal craqueamneto experiments. Organic liquids (PLO's) obtained in the cracking experiments were distilled in distillation units in bench and pilot scale. Distillation processes resulted in the development of hydrocarbon fractions in kerosene bands, light and heavy diesel. The PLO's with the green light and heavy diesel fractions were characterized according to the specifications established by the standard of ANP 65 for diesel S10. The green kerosene fractions were characterized according to the specifications established by the standard of ANP 37 for petroleum-based kerosene. The results showed that the PLO's had low values for the acid value, moreover, it was confirmed that the use of different percentages of catalyst ash in the three scales of production contributed to obtaining promising results in terms of yield and physico -chemical and compositional, indicating the efficiency of this basic catalyst. The results also showed that the fractions of green kerosene, heavy and light green diesel had low levels of free fatty acids, significant income and physical and chemical characteristics in line with their respective standards. The experiments using the percentage of 10% sodium carbonate as catalyst showed the highest incomes, lower levels of acidity and the best results of physicochemical and compositional characterization of all the tests in this study. The PLO produced using the level of 10% of sodium carbonate showed a total of 78.98% of hydrocarbons in the composition, while the green kerosene obtained after distillation of the same PLO showed 92.64% total hydrocarbons in its composition, these results were confirmed by analysis as FT-IR, RMN and GC-MS.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:42:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnaCRM_TESE.pdf: 3734770 bytes, checksum: 59720290841ee6807d60b116e21f2090 (MD5) Previous issue date: 2010-12-06 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Microporous materials zeolite type Beta and mesoporous type MCM-41 and AlMCM-41 were synthesized hydrothermally and characterized by methods of X-ray diffraction, Fourier transform infrared, scanning electron microscopy, surface acidity, nitrogen adsorption, thermal analysis TG / DTG. Also we performed a kinetic study of sunflower oil on micro and mesoporous catalysts. The microporous material zeolite beta showed a lower crystallinity due to the existence of smaller crystals and a larger number of structural defects. As for the mesoporous materials MCM-41 and AlMCM-41 samples showed formation of hexagonal one-dimensional structure. The study of kinetic behavior of sunflower oil with zeolite beta catalysts, AlMCM-41 and MCM-41 showed a lower activation energy in front of the energy of pure sunflower oil, mainly zeolite beta. In the thermal cracking and thermocatalytic of sunflower oil were obtained two liquid fractions containing an aqueous phase and another organic - organic liquid fraction (FLO). The FLO first collected in both the thermal cracking as the thermocatalytic, showed very high level of acidity, performed characterizations of physicochemical properties of the second fraction in accordance with the specifications of the ANP. The second FLO thermocatalytic collected in cracking of sunflower oil presented results in the range of diesel oil, introducing himself as a promising alternative for use as biofuel liquid similar to diesel, either instead or mixed with it / Os materiais microporosos tipo ze?lita beta e mesoporosos tipo MCM-41 e AlMCM-41 foram sintetizados hidrotermicamente e caracterizados pelos m?todos de difra??o de raios X, infravermelho por transformada de Fourier, microscopia eletr?nica de varredura, acidez superficial, adsor??o de nitrog?nio, an?lise t?rmica via TG/DTG. Ainda foi realizado um estudo do comportamento cin?tico termogravim?trico do ?leo de girassol sobre os catalisadores micro e mesoporosos citados. Usando curvas integrais da TG e o m?todo cin?tico de Vyazovkin, foram estimados a energia de ativa??o, as taxas de convers?o e o tempo degrada??o do ?leo em fun??o da temperatura. O material microporoso ze?lita beta apresentou menor cristalinidade, devido ? exist?ncia de cristais menores e um maior n?mero de defeitos estruturais. Quanto aos materiais mesoporosos MCM-41 e AlMCM-41 apresentaram amostras com forma??o da estrutura hexagonal unidimensional. O estudo do comportamento cin?tico do ?leo de girassol com os catalisadores ze?lita beta, AlMCM-41 e MCM-41, mostrou uma menor energia de ativa??o frente a energia do ?leo de girassol puro, principalmente a ze?lita beta. No craqueamento t?rmico e termocatal?tico do ?leo de girassol foram obtidas duas fra??es l?quidas contendo uma fase aquosa e outra org?nica fra??o l?quida org?nica (FLO). A primeira FLO coletada, tanto no craqueamento t?rmico quanto no termocatal?tico, apresentou ?ndice de acidez muito elevado, sendo assim foi realizada as caracteriza??es das propriedades f?sico-qu?micas da segunda fra??o de acordo com as especifica??es da ANP. As segundas FLOs coletadas no craqueamento termocatal?tico do ?leo de girassol apresentaram resultados na faixa adequada ao diesel de petr?leo, apresentando-se como uma alternativa promissora para utiliza??o como biocombust?vel l?quido similar ao diesel, seja em substitui??o, ou misturado a este

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-13T14:38:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoProcessoCraqueamento.pdf: 4936251 bytes, checksum: 0a25f4d40d68131290ddaf54164b4405 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-14T16:48:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoProcessoCraqueamento.pdf: 4936251 bytes, checksum: 0a25f4d40d68131290ddaf54164b4405 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-14T16:48:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoProcessoCraqueamento.pdf: 4936251 bytes, checksum: 0a25f4d40d68131290ddaf54164b4405 (MD5) Previous issue date: 2015-05-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No presente trabalho, visou-se estudar o processo de craqueamento termocatalítico do óleo de palma para a produção de biocombustíveis. No desenvolvimento desse estudo foram realizados craqueamentos nas Escalas de Bancada e Semipiloto. Inicialmente, foram realizados testes de craqueamento com catalisadores básicos (Lama Vermelha; Lama Vermelha Calcinada a 550ºC; Lama Vermelha Calcinada a 800ºC; Lama Vermelha Calcinada a 1000ºC; Alumina Ativada (AA) com solução de NaOH a 20% e Alumina Ativada (AA) com solução de NaOH a 30%) e ácido (Alumina não ativada) na Escala de Bancada utilizando como matéria-prima o óleo de palma. Antes dos catalisadores mencionados serem utilizados nos craqueamentos termocatalíticos, eles foram submetidos às seguintes análises: Infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR); Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV); Difração de Raios-X (DRX) e B.E.T com o intuito de caracterizá-los. Os resultados obtidos na Escala de Bancada mostraram que os Produtos Craqueados Brutos (PCB’s) conseguidos nos craqueamentos termocatalíticos do óleo, utilizando como catalisadores 15% de Lama Vermelha Calcinada a 800 ºC e 15% de AA com solução de NaOH a 20%, tiveram uma redução significativa nos seus Índices de Acidez (IA’s) quando comparados com os IA’s dos craqueamentos térmico e termocatalíticos realizados com os outros catalisadores. Na Escala Semipiloto foram desenvolvidos os craqueamentos termocatalíticos com os melhores resultados obtidos, na Escala de Bancada, entre as Lamas Vermelhas Calcinadas ou não em diferentes concentrações (15% de Lama Vermelha Calcinada a 800 ºC) e entre as Aluminas Ativadas ou não em concentrações diversas (15% de AA com solução de NaOH a 20%) em relação aos IA’s, além do craqueamento térmico que também foi reproduzido nessa escala. Parte dos produtos obtidos na Escala Semipiloto foi submetida à destilação em Escala de Bancada visando obter frações correspondentes às faixas: da gasolina, do querosene, do diesel leve e do diesel pesado. A análise de RMN de 13C, realizada sobre os dieseis dos craqueamentos térmico e termocatalítico com 15% de Lama Vermelha Calcinada a 800 ºC comprovou que eles são formados basicamente por ácidos graxos de cadeias longas. Além disso, os GC-MS realizados na faixa de corte da gasolina (40ºC-175ºC) comprovaram que as três gasolinas analisadas apresentaram a formação de hidrocarbonetos parafínicos, olefínicos e naftênicos. / In the present work was to study the thermal catalytic cracking process palm oil for biofuel production. In the development of this study were performed in crackings Bench and Semipilot. Initially, basic catalysts in cracking tests were performed (Red Mud; Red Mud Calcined at 550 ° C; Red Mud Calcined at 800C; Red Mud Calcined at 1000 ° C; Activated Alumina (AA) with NaOH 20% solution and Activated Alumina (AA) NaOH solution 30%) and acid (not activated alumina) in bench scale using as raw palm oil. Before the mentioned catalysts are used in thermal catalytics crackings, they were subjected to the following tests: Fourier Transform Infrared (FT-IR); Scanning Electron Microscopy (SEM); X-ray Diffraction (XRD) and BET in order to characterize them. The results of the bench scale showed that the cracked products Gross (PCB's) achieved in thermal catalytics oil crackings using as a catalyst 15% Red Mud Calcined at 800 ° C and 15% AA by NaOH 20% solution, had a significant reduction in their Acidity Index (IA's) compared to the IA's of heat and thermal catalytics crackings used with other catalysts. In Semipilot Scale the thermal catalytics crackings were developed with the best results obtained, Bench Scale, between the Red Mud’s Calcined or not in different concentrations (15% of Red Mud Calcined 800 ° C) and between the Activated Aluminas or not at various concentrations (AA with 15% NaOH solution at 20%) compared to IA's, in addition to the thermal cracking which was also reproduced on the scale. Some of the products obtained in Semipilot Scale was submitted to distillation in Bench Scale to obtain fractions corresponding to the tracks: gasoline, kerosene, light diesel and heavy diesel. The RMN analysis of 13C, held on the heat crackings and diesel thermal catalytic with 15% Red Mud Calcined at 800 °C proves that they are basically formed from long chain fatty acids. Moreover, the GC-MS performed in the cut of gasoline range (40 °C- 175 °C) showed that the three gasolines analyzed showed the formation of paraffinic hydrocarbons, olefinic and naphthenic.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-14T11:27:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoAplicacaoLama.pdf: 5232326 bytes, checksum: 96b71b7f92a99747009c65afde540dfa (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-16T12:33:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoAplicacaoLama.pdf: 5232326 bytes, checksum: 96b71b7f92a99747009c65afde540dfa (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-16T12:33:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoAplicacaoLama.pdf: 5232326 bytes, checksum: 96b71b7f92a99747009c65afde540dfa (MD5) Previous issue date: 2015-07-02 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O presente trabalho teve o intuito de avaliar a utilização da gordura residual retirada de caixas retentoras de gordura como uma matéria-prima alternativa no processo de produção de biocombustíveis. O processo de craqueamento térmico catalítico da gordura residual foi realizado nas escalas de bancada e piloto utilizando a Lama vermelha (LV) calcinada a 1000°C como catalisador em diferentes concentrações (5%, 10% e 15%). Os produtos líquidos orgânicos (PLO’s) obtidos nos experimentos de craqueamento foram destilados em uma Unidade de Bancada, onde ocorreu a produção de frações de hidrocarbonetos nas faixas do diesel verde leve e diesel verde pesado. Desta forma, os PLO´s e as frações foram caracterizados através da realização de análises físico-químicas e composicional, onde os resultados obtidos acabaram sendo comparados de acordo com as especificações estabelecidas pela norma da ANP N° 65 para óleo diesel S10. O PLO produzido na unidade de bancada e piloto de craqueamento utilizando o teor de 5% de catalisador (LV calcinada a 1000°C) quando comparado com os experimentos que utilizaram concentrações de 10% e 15% de LV, mostrou os melhores resultados para o índice de acidez, viscosidade cinemática e densidade, ratificando que esse experimento apresentou um dos melhores rendimentos do processo e resultados significativos no que tange as análises físico-químicas e de composição. Os processos de destilação dos PLO’s realizado na Unidade de Destilação em Escala de Bancada apresentaram bons rendimentos para as frações de hidrocarbonetos na faixa do diesel verde pesado. As frações de diesel verde pesado obtidas após a destilação do PLO produzido com o teor de 5% de catalisador apresentaram rendimento significativo e os melhores resultados físico-químicos entre todas as frações obtidas neste estudo, principalmente no que tange ao índice de acidez. Foi comprovado através das análises de Infravermelho, Ressonância Magnética Nuclear e Cromatografia gasosa acoplado a um espectrômetro de massa a presença de hidrocarbonetos na composição dos produtos líquidos orgânicos. / This study aimed to evaluate the use of residual fat taken from retaining grease traps as an alternative raw material in the biofuel production process. The catalytic process of thermal cracking of the residual fat was carried out in bench scale and pilot using the red mud (LV) calcined at 1000 ° C as catalyst at different concentrations (5%, 10% and 15%). Organic liquids (PLO's) obtained in the cracking experiments were distilled in a bench unit, which was the production of hydrocarbon fractions in bands of light green diesel and heavy green diesel. Thus, PLO'se fractions were characterized by carrying out physicochemical and compositional analysis where the results turned out to be compared according to the specifications established by the standard of ANP No. 65 for diesel S10. The produced in the PLO counter and cracking unit using the pilot content of 5% catalyst (LV calcined at 1000 ° C) when compared with experiments using concentrations of 10% and 15% of LV showed the best results for the acid value, kinematic viscosity and density, confirming that this experiment had one of the best yields of the process and significant results regarding the physicochemical and compositional analysis. Distillation processes of the PLO's done in the distillation unit in Bench Scale showed good yields for hydrocarbon fractions in heavy green diesel range. The heavy green diesel fractions obtained after distillation of the PLO produced with 5% catalyst content showed significant yield and the best physicochemical results of all fractions obtained in this study, especially with regard to the acid value. It was confirmed through analysis of the Infrared, nuclear magnetic resonance, and gas chromatography coupled to a mass spectrometer the presence of hydrocarbons in the composition of the organic liquids.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-10-17T20:21:34Z No. of bitstreams: 1 DAUCI PINHEIRO RODRIGUES - TESE PPGEP 2014..pdf: 15558379 bytes, checksum: 466dcc6a1f195a3b008e5ed0c6d8321a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-17T20:21:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DAUCI PINHEIRO RODRIGUES - TESE PPGEP 2014..pdf: 15558379 bytes, checksum: 466dcc6a1f195a3b008e5ed0c6d8321a (MD5) Previous issue date: 2014-02-12 / A utilização de combustíveis alternativos vem ganhando destaque no mundo inteiro, pois além do petróleo ser uma fonte esgotável de energia, emite grandes quantidades de gases poluentes. Propostas têm surgido para substituição dos combustíveis fósseis, entre elas se destacam os biocombustíveis, a partir de óleos vegetais e gorduras animais. Partindo deste contexto, este trabalho tem como objetivo avaliar a estabilidade térmica do bio-óleo de girassol, obtido por craqueamento térmico e termocatalítico. Inicialmente as amostras do catalisador foram sintetizadas e caracterizadas por DRX, área superficial por adsorção de nitrogénio, FRX, FTIR, TG/DTG/DTA, TPD-NH3, infravermelho por adsorção de piridina e RMN de31P,27Al, e 29Si. Os resultados obtidos pela difratometria de raios-X indicaram que as amostras de SAPO-5 possuem boa cristalinidade, evidenciando que o método de síntese empregado foi eficiente. A acidez das amostras do catalisador nos diversos teores de silício foi avaliada por (TPD-NH3) e infravermelho por adsorção de piridina. Pela TPD-NH3 verificou-se a presença de dois tipos de sítios ácidos, um mais fraco que dessorve amónia em temperaturas mais baixas e outro mais forte que dessorve amónia em temperaturas mais altas. Por meio da adsorção de piridina detectou-se a maior presença de sítios ácidos fracos de Bronsted para todas as amostras analisadas, sendo a amostra S040 a que apresentou maior quantidade de sítios de Bronsted e Lewis. A análise RMN de 29Si indicou para todas as amostras, a presença de mais de um tipo de mecanismo de incorporação do silício à rede de um aluminofosfato, tendo o SM2 ocorrido em maior proporção. Os craqueamentos térmico e termocatalítico do óleo de girassol, realizados da temperatura ambiente a 550°C, em um reator batelada com sistema de destilação simples, forneceram duas frações líquidas orgânicas. A primeira fração coletada em ambos os processos apresentou índice de acidez elevado (170 mg KOH/mg de bio-óleo), indicando que o catalisador não foi efetivo sobre esta fração. Por outro lado, a segunda fração líquida obtida em presença de catalisador apresentou baixo índice de acidez, principalmente aquela obtida nos processos realizados sobre as amostras S025 e S040. Indicando que essas amostras foram mais efetívas no craqueamento secundário do óleo, no qual os ácidos carboxílicos se decompõem gerando hidrocarbonetos. O bio-óleo obtido na segunda fração por ambos os métodos, foi submetido às análises físico-químicas: destilação atmosférica, massa específica, viscosidade cinemática e índice de cetano. Os resultados obtidos indicaram que essas propriedades permaneceram dentro das especificações da ANP para o diesel mineral, tendo o bio-óleo obtido pelo processo de craqueamento termocatalítico propriedades mais adequadas para uso como combustível. A estabilidade térmica do óleo de girassol e dos bio-óleos com e sem a presença de catalisadores foi avaliada utilizando as técnicas TG/DTG/DTA nas razões de aquecimento de 5, 10, 15 e 20(°C.min") em atmosfera de N2. Os resultados obtidos indicaram que os bio-óleos apresentam baixas estabilidades térmicas, necessitando, portanto do uso de aditivo melhorador da estabilidade térmica do bioóleo, para, assim, poder aumentar o tempo de prateleira do mesmo. / The use of alternative fuels is gaining prominence worldwide, because beyond petroleum be an exhaustible source of energy, emits large amounts of polluting gases. Proposals have emerged to replace fóssil fuels, among which stand out biofuels from vegetable oils and animal fats. From this context, this work aims to evaluate the thermal stability of sunflower bio-oil, obtained by thermal and thermo-catalytic cracking. Initially the samples of the catalyst were synthesized and characterized by XRD, textural analysis by nitrogen adsorption, XRF, FTIR, TG/DTG/DTA, TPD-NH3, infrared by pyridine adsorption and 31P, 27A1, and 29Si NMR. The results obtained by X-ray diffraction showed that the samples of SAPO-5 have good crystallinity, indicating that the synthesis method used was efficient. The acidity of the catalyst samples at various silicon contents was evaluated by (TPD-NH3) and infrared by pyridine adsorption. For the TPD-NH3 it was verified the presence of two types of acid sites, a weaker which desorbs ammonia at lower temperatures and another stronger which desorbs ammonia at higher temperatures. By means of the pyridine adsorption was detected greater presence of weak Bronsted acid sites for ali samples analyzed, being the S040 sample which presented the highest amount of Bronsted and Lewis sites. The 29Si NMR analysis indicated for ali the samples the presence of more than one type of mechanism incorporation of the silicon to the network of an aluminophosphate, having the SM2 occurred in greater proportion. The thermal and thermo-catalytic cracking of sunflower oil, performed from room temperature to 550°C in a batch reactor with simple distillation system, provided two organic liquid fractions. The first fraction collected in both processes showed higher index of acidity (170 mg KOH/mg of bio-oil), indicating that the catalyst was not effective on this fraction. In contrast, the second liquid fraction showed low index of acidity, particularly those obtained in the processes performed on the samples S025 and S040. Indicating that these samples were more effective in secondary cracking of the oil, in which the carboxylic acids decompose themselves generating hydrocarbons. The bio-oil obtained from the second fraction by both methods, was subjected to physicochemical analyzes: atmospheric distillation, specific mass, kinematic viscosity and cetane. The results indicated that these properties remain within the specifications of ANP for mineral diesel, having the bio-oil obtained by the thermo-catalytic cracking process, properties more suitable for use as fuel. The thermal stability of sunflower oil and bio-oils with and without the presence of catalyst was evaluated using the techniques TG / DTG / DTA in the heating ratios of 5, 10, 15 and 20 ("C.min1) in atmosphere of N2. The obtained results indicated that sunflower oil and bio-oils are of low thermal stabilities, requiring therefore the use of improver additives of thermal stability of bio-oil, and thus be able to increase the shelf life of the same.