Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2015-06-02T12:07:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Microsoft Word - dissertacaofinal savio 26-05-15.pdf: 914008 bytes, checksum: f1883a7299b5bce667262496a1306f93 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-02T12:07:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Microsoft Word - dissertacaofinal savio 26-05-15.pdf: 914008 bytes, checksum: f1883a7299b5bce667262496a1306f93 (MD5) Previous issue date: 2015-02-11 / O desenvolvimento do processo de hidrogenação do dióxido de carbono em microrreator capilar abordado na presente pesquisa recorre a ação do catalisador de níquel suportado em alumina, disposto em reator de leito fixo. Atividade e estabilidade do sistema de níquel (25mg), foram avaliadas através de contato catalisador com uma mistura gasosa de composição em razões Molares de alimentação H2/CO2/Ar (33,4%/16,6%/50%), a uma vazão de 50mL/min, 80mL/min,100mL/min,120mL/min,140mL/min e 170mL/min, operando-se na faixa de temperatura de 298K,973K 1.023 K e 1.073 K, sob pressão de 1,0atm.Foram testados reações homogêneas e reações heterogêneas. O processo de hidrogenação do dióxido de carbono foi operado em reator de leito fixo, evidenciando uma importante conversão do dióxido de carbono com um rendimento em monóxido de carbono baixo. Em condições de reação homogênea observou-se que o melhor rendimento do monóxido de carbono foi de 76% nas condições de 1073K e vazão de 50mL/min. E o melhor conversão do dióxido de carbono foi de 76% na temperatura de 1073K e vazão de 50mL/min. Em condições de reação heterogênea observou-se que o maior rendimento de CO é nas condições de temperatura 973K e vazão de 80mL/min com um rendimento de 77%. E a melhor conversão do CO2 é nas condições de 50 mL/min e temperatura de 1073 K com uma conversão de 79%.Na temperatura de 973K a menor produção de Carbono foi na vazão de 100ml/min . Na temperatura de 1023 K a menor produção de carbono foi na vazão de 120mL/min e na condição de temperatura de 1073 K a menor produção de carbono foi na vazão de 170mL/min. Analisando a menor formação geral de carbono foi nas condições de temperatura de 1073K e 1023K nas vazões de 100mL/min e 120mL/min respectivamente.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:06:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo693_1.pdf: 4762765 bytes, checksum: 1188a986789975a8f6599ebcffe65f52 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O processo de reforma do gás natural (GN) com dióxido de carbono apresenta grande potencial para a indústria química e o meio ambiente, podendo ser utilizada como sistema de transformação e armazenamento de energia limpa, devido a sua reversibilidade e endotermicidade. Além de fornecer a melhor matéria-prima para a indústria de síntese, por sua alta seletividade em hidrogênio e monóxido de carbono (H2+CO), na razão de 1:1, esta proporção do gás de síntese conduz à mais recomendada fração de alimentação para a produção de oxo-álcoois, e combustíveis isentos de enxofre e nitrogênio. A presente pesquisa coloca enfoque sobre a transformação do metano com dióxido de carbono em presença de catalisador de níquel. O catalisador utilizado foi preparado através da metodologia de impregnação por via úmida, tendo como sal precursor, o nitrato de níquel hexa-hidratado. Os testes e análises de atividade catalítica foram realizados em micro reator de leito fixo, com massa de catalisador de 0,13g, mistura reacional de CH4:CO2:Ar (1:1,5:7,5), variando sua vazão volumétrica de 200cm3/min a 900cm3/min, sob condições atmosféricas, nas temperaturas de 1023,15K, 1073,15K e 1123,15K. Os produtos da reação de reforma (CO, H2, H2O) conduziram à conversão do metano em torno de 98,12%, e de 84,21% em relação ao dióxido de carbono. As avaliações cinéticas experimentais foram interpretadas por um modelo cinético com base no mecanismo composto pelas etapas de decomposição catalítica heterogênea do metano (I), reação reversa de gás shift homogênea (II) e reação reversa de Boudouard heterogênea não catalítica (III). Os ajustes destes modelos às evoluções cinéticas dos reagentes e produtos do processo, fornecem valores das constantes cinéticas e de adsorção nas etapas de reações nas três temperaturas praticadas, permitindo a quantificação das energias de ativação (EaI = 242,66 kJ/mol, EaII = 350,08 kJ/mol, EaIII = 115,86 kJ/mol, e KadI(2023,15K) = 6,46x10-3 m3/mol, KadI(1073,15K) = 2,42x10-3 m3/mol, KadI(1123,15K) = 1,12x10-3 m3/mol). As avaliações cinéticas permitiram o estabelecimento de previsão de operação do processo de reforma do metano com dióxido de carbono em reator de leito fluidizado projetado e instalado. A utilização de um modelo heterogêneo unidimensional, do tipo Kunii-Levespiel (1969); Van Deemter (1961) para um reator de leito fluidizado borbulhante, permitiram simulações retratando perfis de concentração dos reagentes (CH4+CO2) e dos produtos (CO+H2), destacando-se os efeitos da temperatura

Reforma catalítica de nafta é um dos processos mais importantes para a produção de gasolina de alta octanagem, hidrocarbonetos aromáticos e hidrogênio na indústria de petróleo e petroquímica. Para predizer os rendimentos e as propriedades dos produtos ou mesmo melhorar as condições de processo é recomendado descrever o processo matematicamente em termos de modelos cinéticos. A nafta tem um grande número de compostos com número de carbonos variando de cinco a doze, assim, um modelo considerando todos os componentes e reações, é complexo. Modelos baseados em lumps costumam agrupar os compostos em isômeros de mesma natureza. Neste trabalho, é proposto um modelo cinético de uma unidade comercial de reforma catalítica com regeneração contínua de catalisador (CCR Continuous Catalyst Regeneration) capaz de predizer o perfil de temperatura e a de composição dos produtos ao longo do reator. O modelo é baseado na análise de hidrocarbonetos parafínicos, naftênicos e aromáticos e na temperatura de carga. A cinética envolve 24 reações modeladas como de pseudo-primeira ordem e 19 componentes. Os parâmetros cinéticos foram estimados usando dados de uma unidade da Petrobras, localizada em Cubatão-SP. O modelo proposto descreve a operação de quatro reatores com fluxo radial representando-os como um reator de fluxo pistonado (PFR Plug Flow Reactor), pois nas condições de operação os efeitos de dispersão radial e axial são assumidos desprezíveis. Os resultados mostram que o modelo pode ser usado para prever os rendimentos de benzeno, tolueno, xileno e hidrogênio. Para os demais compostos os resultados demonstram a necessidade de sofisticação da abordagem. O modelo representa de forma adequada a variação da concentração dos compostos e da temperatura ao longo do inventário de catalisador. / Naphtha catalytic reforming is one of the most important processes for producing high octane gasoline, aromatic products and hydrogen in petroleum and petrochemical industries. To predict yield and properties of the products or even improve the process conditions it is recommended to mathematically describe the process in terms of kinetic models. The naphtha feedstock has a large number of compounds with carbon number ranging from five to twelve. Thus, a detailed kinetic model considering all the components and reactions is complex. Lumping models are used to group the compounds in terms of isomers of the same nature. A kinetic and reactor model of a commercial naphtha continuous catalytic reforming process is proposed to predict temperature profile and products composition. The model is based on paraffins, naphthenes and aromatics analysis and reformer inlet temperature. Kinetics involves 24 pseudo-first-order rate reactions with 19 compounds. All parameters were estimated from industrial data of a Petrobras Refinery at Cubatão-SP. The reactor model describes four radial flow reactors represented by a PFR, due to the fact that under typical reformer operating conditions, radial and axial dispersion effects were found to be negligible. Simulation results demonstrate good agreements between model predictions and actual plant data for benzene, toluene, xylenes and hydrogen. For the remaining compounds, the model output suggests the need for approach sophistication. Nevertheless, the model adequately represents

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-01-28T17:41:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Fernanda Fragoso Dissertação2.pdf: 10582231 bytes, checksum: 3fee39b60f2b52fe2e73e16f7dfe6de5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-28T17:41:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Fernanda Fragoso Dissertação2.pdf: 10582231 bytes, checksum: 3fee39b60f2b52fe2e73e16f7dfe6de5 (MD5) Previous issue date: 2015-04-13 / CNPq / A busca por combustíveis alternativos é crescente atualmente e, dentre eles, o biodiesel é um dos destaques nas pesquisas, significando grande oferta e baixa demanda de glicerina, um de seus coprodutos. Devido aos inúmeros incentivos governamentais que impulsionam a produção de biodiesel no Brasil, tal combustível está sendo produzido largamente, e um fator preocupante frente a este exacerbado crescimento, é o destino do glicerol excedente. Para cada tonelada de biodiesel obtido são gerados 100 kg de glicerol, dentro deste contexto, a reforma a vapor é um dos meios para utilização desse excedente de glicerol com a finalidade de produzir hidrogênio. Neste trabalho para realizar a reforma a vapor do glicerol para a produção de hidrogênio foi utilizado um reator de leito fixo, alimentado com glicerol e água disperso pelo Argônio tendo como catalisador de níquel a 5% em massa suportado em γ- alumina. Este catalisador foi preparado por impregnação úmida e foi caracterizado utilizando-se os métodos: Determinação da área específica, volume e diâmetro do poro pelo método B.E.T, Difratometria de Raio-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS). Uma massa de catalisador de 5g foi posta em contato com o vapor de glicerol a 0,2 ml/min diluído em Argônio a 20 L/h. Operações nas temperaturas de 673, 773 e 873K sob pressão atmosférica forneceram resultados de concentrações do Glicerol os quais foram modelados segundo a formulação de Langmuir-Hinshelwood- Hougen-Watson (LHHW), as modelagens indicaram ajustes satisfatórios entre os dados e o modelo em todas as temperaturas investigadas. Relativo às etapas catalíticas da síntese direta do glicerol, foram obtidas porcentagens em seletividade, rendimento e conversão da reação de reforma a vapor do Glicerol, foi observado as maiores porcentagens a temperatura de 873K. A partir da quantificação dos parâmetros cinéticos e de equilíbrio foi possível realizar uma simulação para descrever o comportamento das reações em um reator de leito fixo com comprimento de leito igual 50,0 cm. / The search for alternative fuels is currently growing and, among them, biodiesel is one of the highlights in the polls, meaning large supply and low demand of glycerin, one of his co-products. Because of the numerous government incentives that drive the production of biodiesel in Brazil, such fuel is being produced widely, and a worrying front of this exaggerated growth factor, is the fate of surplus glycerol. For each ton of biodiesel obtained are generated 100 kg glycerol, in this context, the steam reforming is a means for use of excess glycerol in order to produce hydrogen and synthesis gas. In this study to conduct the glycerol steam reforming for hydrogen production, it used a fixed bed reactor, fed with glycerol and water with Argon as the dispersed nickel catalyst supported 5% by weight of γ- alumina. This catalyst was prepared by wet impregnation and was characterized using the methods: Determination of specific area, volume and pore diameter by BET method, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Energy Spectroscopy dispersive (EDS). A 5g catalyst mass was brought into contact with the glycerol vapor at 0.2 ml / min diluted with argon at 20 L / hr. Operations at temperatures of 673, 773 and 873K at atmospheric pressure results provided Glycerol concentrations which were modeled on the formulation Langmuir-Hinshelwood- Hougen-Watson (LHHW), the modeling indicated satisfactory fit between the model data and in all the investigated temperatures. On the steps of the catalytic direct synthesis of glycerol, percentages were obtained in selectivity, yield and conversion of glycerol steam reforming reaction, it was observed higher percentages to 873K temperature. From the quantification of equilibrium and kinetic parameters it was possible to perform a simulation for describing the behavior of reactions in a fixed bed reactor bed length 50.0 cm. .

Reforma catalítica de nafta é um dos processos mais importantes para a produção de gasolina de alta octanagem, hidrocarbonetos aromáticos e hidrogênio na indústria de petróleo e petroquímica. Para predizer os rendimentos e as propriedades dos produtos ou mesmo melhorar as condições de processo é recomendado descrever o processo matematicamente em termos de modelos cinéticos. A nafta tem um grande número de compostos com número de carbonos variando de cinco a doze, assim, um modelo considerando todos os componentes e reações, é complexo. Modelos baseados em lumps costumam agrupar os compostos em isômeros de mesma natureza. Neste trabalho, é proposto um modelo cinético de uma unidade comercial de reforma catalítica com regeneração contínua de catalisador (CCR Continuous Catalyst Regeneration) capaz de predizer o perfil de temperatura e a de composição dos produtos ao longo do reator. O modelo é baseado na análise de hidrocarbonetos parafínicos, naftênicos e aromáticos e na temperatura de carga. A cinética envolve 24 reações modeladas como de pseudo-primeira ordem e 19 componentes. Os parâmetros cinéticos foram estimados usando dados de uma unidade da Petrobras, localizada em Cubatão-SP. O modelo proposto descreve a operação de quatro reatores com fluxo radial representando-os como um reator de fluxo pistonado (PFR Plug Flow Reactor), pois nas condições de operação os efeitos de dispersão radial e axial são assumidos desprezíveis. Os resultados mostram que o modelo pode ser usado para prever os rendimentos de benzeno, tolueno, xileno e hidrogênio. Para os demais compostos os resultados demonstram a necessidade de sofisticação da abordagem. O modelo representa de forma adequada a variação da concentração dos compostos e da temperatura ao longo do inventário de catalisador. / Naphtha catalytic reforming is one of the most important processes for producing high octane gasoline, aromatic products and hydrogen in petroleum and petrochemical industries. To predict yield and properties of the products or even improve the process conditions it is recommended to mathematically describe the process in terms of kinetic models. The naphtha feedstock has a large number of compounds with carbon number ranging from five to twelve. Thus, a detailed kinetic model considering all the components and reactions is complex. Lumping models are used to group the compounds in terms of isomers of the same nature. A kinetic and reactor model of a commercial naphtha continuous catalytic reforming process is proposed to predict temperature profile and products composition. The model is based on paraffins, naphthenes and aromatics analysis and reformer inlet temperature. Kinetics involves 24 pseudo-first-order rate reactions with 19 compounds. All parameters were estimated from industrial data of a Petrobras Refinery at Cubatão-SP. The reactor model describes four radial flow reactors represented by a PFR, due to the fact that under typical reformer operating conditions, radial and axial dispersion effects were found to be negligible. Simulation results demonstrate good agreements between model predictions and actual plant data for benzene, toluene, xylenes and hydrogen. For the remaining compounds, the model output suggests the need for approach sophistication. Nevertheless, the model adequately represents

Submitted by Edileide Reis (leyde-landy@hotmail.com) on 2013-04-23T13:34:03Z No. of bitstreams: 1 Rubens Barreto.pdf: 1566824 bytes, checksum: a78825b9f4c5548178c44817e0bf8aba (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-23T13:34:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rubens Barreto.pdf: 1566824 bytes, checksum: a78825b9f4c5548178c44817e0bf8aba (MD5) Previous issue date: 2008 / Neste trabalho, foi estudado o efeito do conteúdo de irídio na atividade, seletividade e estabilidade de catalisadores de platina, irídio e germânio suportados em alumina, destinados à reforma catalítica de nafta de petróleo. As amostras foram preparadas por impregnação dos sais metálicos (ácido hexacloroplatínico, ácido hexacloroirídico e cloreto de germânio) na g-alumina, de modo a obter 0,3 % de platina e de germânio e teores vairados de irídio (0,03; 0,06; 0,09 e 0,15 %). Os sólidos obtidos foram caracterizados por redução termoprogramada, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier de monóxido de carbono adsorvido, dessorção à temperatura programada de piridina, desidrogenação de cicloexano e isomerização de npentano, usadas para avaliar as funções metálica e ácida, respectivamente. O desempenho foi avaliado na reforma de n-octano. Os catalisadores usados nessa reação foram analisados por oxidação termoprogramada. Os resultados mostraram que o irídio catalisa a redução da platina, enquanto o germânio exerce um efeito inibidor; esses efeitos dependem da quantidade de irídio nos sólidos, devido às diferentes interações entre os metais e com o suporte. Ambos os metais modificam eletronicamente a platina, tornando-a mais rica (irídio) ou mais deficiente (germânio) em elétrons. Entretanto, nos catalisadores trimetálicos, o efeito do germânio sobre a platina só se torna significativo em concentrações mais elevadas de irídio (0,15 %), que promove a redução do germânio, gerando sólidos com espécies de platina em diferentes estados eletrônicos. A presença do germânio diminui a concentração de sítios ácidos fracos e aumenta aqueles de acidez moderada e forte, enquanto o irídio provoca alterações na concentração de sítios de diferentes forças ácidas, dependendo do seu teor nos sólidos. A atividade catalítica dos sítios metálicos na desidrogenação do cicloexano diminui devido ao germânio enquanto o irídio (em teores superiores a 0,03 %) causa um aumento, devido à sua atividade dedidrogenante; este efeito aumenta com o teor de irídio nos sólidos. Nos catalisadores trimetálicos a atividade dos sítios metálicos é mais baixa que no sistema monometálico de platina, devido ao efeito simultâneo dos dois metais, que podem estar formando ligas com a platina e/ou encobrindo seus sítios ativos diminuindo sua atividade de desidrogenação. A adição de irídio e de germânio a catalisadores de platina suportada em alumina aumenta a sua atividade na isomerização do n-pentano e diminui a atividade de hidrogenólise. Nos catalisadores trimetálicos, a seletividade a compostos aromáticos é inferior àquela dos sistemas bimetálicos e o orto-xileno é o isômero mais favorecido. O germânio aumenta a estabilidade dos catalisadores enquanto o irídio exerce um efeito inverso. A produção de compostos aromáticos diminui com o aumento do teor de irídio no catalisador, enquanto um comportamento inverso é observado com relação à seletividade a produtos isômeros. A razão entre as seletividades a compostos isômeros e aromáticos cresce com o conteúdo de irídio, de modo que se um reformado mais rico em compostos aromáticos é desejado, deve-se usar um catalisador com baixos teores de irídio. Por outro lado, uma composição com concentração de irídio mais alta produz um reformado mais rico em compostos isômeros e, portanto, mais adequado ao uso como combustível. / Salvador

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:05:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2577_1.pdf: 1425861 bytes, checksum: 6b478a5b001cb3d32788925e389ba3b6 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O desenvolvimento do processo de reforma do metano com dióxido de carbono abordado na presente pesquisa recorre à ação do catalisador de níquel suportado em alumina, disposto em reator de leito fixo com membrana seletiva para hidrogênio associada. Atividade e estabilidade do sistema de níquel (50mg), foram avaliadas através de contato catalisador com uma mistura gasosa de composição em razões molares de alimentação CH4/CO2/Ar (10%/40%/50%), a uma vazão total fixa de 100 cm3/min, operando-se na faixa de temperatura de 1.023 K e 1.073 K, sob pressão de 1,0 bar. A reação de Boudouard (C+CO2→2CO) foi utilizada como base para a regeneração do catalisador de níquel, sob coqueamento, tendo-se observado retomadas de níveis de conversão do metano e de produção de hidrogênio. Operações em reator de membrana, na linha de desenvolvimento do processo, com 2 g de catalisador de níquel (3,31% em massa suportado em alumina), utilizaram uma mistura de reagentes em razões molares CH4/CO2/Ar (40,50%/14,00%/45,50%), com uma vazão total de 110 cm3/min , aplicando-se as temperaturas de 773 K, 823 K e 873 K, sob pressão de 1,0 bar. O processo de reforma seca do metano com dióxido de carbono foi operado em reator de leito fixo de membrana com permeação de hidrogênio, evidenciando uma importante conversão do metano com um rendimento em hidrogênio elevado. A 873 K, sob 1,0 bar de pressão, converteu-se neste sistema 35% de metano rendendo 47% de hidrogênio, significando aumentos de conversão em cerca de 83 % e de rendimento em hidrogênio de mais de 100%, em relação às operações em leito fixo sem permeação. Modelagem e simulações foram elaboradas a partir da cinética já ajustada, permitindo simulações retratando perfis de concentração dos reagentes (CH4 + CO2) e produtos (H2 + CO) com e sem permeação do hidrogênio através da membrana Pd-Ag, destacando-se os efeitos da temperatura