Neste trabalho foram realizados estudos para avaliaÃÃo e modificaÃÃo de derivados de petrÃleo e de bioderivados. Na primeira parte deste estudo foi avaliada a seletividade de adsorÃÃo de C8 aromÃticos em peneiras moleculares comerciais. A separaÃÃo dos isÃmeros de xilenos à um importante processo na indÃstria petroquÃmica. As tÃcnicas de cromatografia em headspace e pulsos cromatogrÃficos foram utilizadas para obtenÃÃo de dados experimentais de equilÃbrio de adsorÃÃo. Esta abordagem pode ser muito Ãtil para a seleÃÃo de adsorventes, bem como para investigar a variaÃÃo na seletividade em relaÃÃo à composiÃÃo e temperatura do processo. As seletividades de adsorÃÃo de misturas multicomponentes determinadas atravÃs do mÃtodo de pulsos cromatogrÃficos confirmaram os valores obtidos utilizando os experimentos de cromatografia em headspace. Os valores indicaram o carÃter de para-seletividade dos zeolitos Y (αpx/ox ~ 4) e beta (αpx/ox ~ 2) e de orto-seletividade para os zeolitos mordenita (αox/px ~ 1,5). Na segunda parte deste trabalho foi estudado o processo de adsorÃÃo de poliaromÃticos com misturas modelo e com amostras de Ãleos naftÃnicos pesados (ONP). Os experimentos com as misturas modelo serviram para estudar a capacidade de adsorÃÃo de poliaromÃticos dos materiais, avaliar os parÃmetros de processo e selecionar os materiais mais promissores (Norit 830W e Norit 1240 plus) para avaliaÃÃo com amostras de ONP. As amostras de ONP foram caracterizadas e apresentaram altos teores de poliaromÃticos (8,2% m/m). AtravÃs dos experimentos em coluna, foi possÃvel avaliar a capacidade de adsorÃÃo dos carbonos ativados, estimar parÃmetros de transferÃncia de massa e simular o comportamento breakthrough dos sistemas estudados. Foram avaliadas as propriedades fÃsico-quÃmicas e o teor de poliaromÃticos apÃs o tratamento. Os resultados confirmaram a eficiÃncia dos carbonos ativados para utilizaÃÃo em processos de reduÃÃo do teor de compostos poliaromÃticos de ONP. Na terceira e Ãltima parte deste trabalho foram estudadas as propriedades fÃsico-quÃmicas e resistÃncia oxidativa de bioderivados (biodiesel e biolubrificantes) do Ãleo de mamona. O uso de antioxidantes aumentou de 6 a 15 vezes a estabilidade das amostras de biodiesel. Os estudos de estabilidade dos biolubrificantes hidrogenados com os melhores antioxidantes mostraram elevaÃÃo do perÃodo de induÃÃo em 10 vezes. / In this work, the methods for evaluation and modification of petroleum-based and bio-based products were studied. In the first part of this study, the adsorption of C8 aromatics in commercial molecular sieves was evaluated. The separation of xylene isomers is an important issue in the petrochemical industry. Headspace and chromatographic pulse techniques were used to measure experimental equilibrium data. This approach is very useful for the selection of adsorbents, as well as in the investigation of selectivity variation, with respect to composition and process temperature. The adsorption selectivities of multicomponent mixtures determined by the chromatographic pulse method were in agreement with the values obtained using headspace technique. The aforementioned values indicate the character of para-selectivity in zeolites Y (αpx/ox ~ 4) and beta (αpx/ox ~ 2), as well as the ortho-selectivity for the mordenite zeolites (αox/px ~ 1.5). In the second part of this study, we studied the adsorption of polyaromatics using model samples and heavy naphthenic oils (HNO). The experiments with model solutions were used to study the capacity of polycyclic aromatic adsorption to evaluate the process parameters and to select the most promising adsorbents (Norit 830W and Norit 1240 Plus), with samples for the evaluation of the HNO. Therefore, the samples were characterized and the HNO had a high content of polyaromatics hydrocarbons (8.2% m/m). Through column experiments, it was possible to evaluate the adsorption capacity of activated carbons, estimating parameters and mass transfers to simulate the breakthrough behavior of the above systems. We evaluated the physicochemical properties and the content of polyaromatics after treatment. The results confirmed the efficiency of activated carbons as an alternative process to reduce polyaromatics content of a HNO. In the third part of this study, we analyzed the physicochemical properties and the oxidation resistance of bio-based products (biodiesel and biolubricants) of the castor oil. Hence, the use of antioxidants increased from 6 to 15 times the stability of castor oil biodiesel. Stability studies of hydrogenated biolubricants with the best antioxidants showed an elevation of the induction period by 10 times.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Cimento AsfÃltico de PetrÃleo (CAP), caracterizado como CAP 50/60, oriundo do Campo Fazenda Alegre, no estado do EspÃrito Santo, foi modificado por adiÃÃo de CopolÃmero de Etileno e Acetato de Vinila (EVA). Na modificaÃÃo foram incorporadas amostras do copolÃmero EVA puro e proveniente do resÃduo da indÃstria de calÃados (EVAR). Os CAPS, polÃmeros e CAPS modificados, foram inicialmente caracterizados por espectroscopia no infravermelho (FTIR) e ressonÃncia magnÃtica nuclear (RMN). AnÃlise tÃrmica, como a termogravimetria (TG) e caloria exploratÃria diferencial (DSC), foi utilizada para o estudo da decomposiÃÃo tÃrmica, bem como para avaliar a estabilidade termoxidativa das amostras. Testes empÃricos como penetraÃÃo, ponto de amolecimento, susceptibilidade tÃrmica e retorno elÃstico, alÃm de viscosidade, tambÃm foram realizados para caracterizaÃÃo dos materiais. Os resultados indicaram que CAPS modificados apresentaram maior estabilidade em atmosfera oxidativa do que em atmosfera inerte. A anÃlise das curvas DSC revelou que os CAPS modificados mostraram-se mais resistentes à trincas tÃrmicas, quando submetidos a temperaturas mais baixas, que o CAP convencional. Os CAPS modificados foram mais resistentes à decomposiÃÃo oxidativa, quando foram submetidos ao envelhecimento simulado. A viscosidade do ligante modificado por adiÃÃo do polÃmero foi aumentada em relaÃÃo ao ligante puro. Diferentemente do CAP convencional, o CAP modificado por EVAR apresentou comportamento nÃo Newtoniano. Os ensaios empÃricos, relativos à penetraÃÃo, ponto de amolecimento, susceptibilidade tÃrmica e retorno elÃstico, mostraram que os CAPS modificados com EVAR, tiveram uma melhoria nas suas propriedades fÃsicas, em relaÃÃo aos CAPS nÃo modificados. / The Petroleum Asphaltic Cement characterized as CAP 50/60, produced at the state of EspÃrito Santo (Fazenda Alegre), was modified by addition of copolymers of ethylene vinyl acetate (EVA) and EVA from the footwearâs industry residue (EVAR). The original and modified CAPS were characterized by infrared spectroscopy (FTIR) and nuclear magnetic resonance (RMN). Thermal analysis,as thermogravimetry (TG) and differential scanning calorimetry (DSC), was used to evaluate the thermal stability of the samples. The characterization was also performed with empirical tests such as penetration, softening point, elastic recovery and viscosity. The main results indicated that polymer modified CAPS presented larger thermal stability in oxidative atmosphere than in inert atmosphere. The analysis of DSC curves revealed that modified CAPS, when submitted to lower temperatures, were more resistant to the thermal cracks than conventional CAP. Also modified CAPS showed to be more resistant to the thermal oxidative decomposition, when submitted to a simulated aging process. The viscosity of the polymer modified binder was increased in relation to the original binder. Polymer modified CAP EVAR presented non-Newtonian behavior, whereas Newtonian behavior was observed for unmodified CAP. It was observed that modifying the asphalt binder with a copolymer EVAR leads to an improvement in the physical properties in relation to the penetration, softening point, thermal susceptibility and elastic recovery