CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A reaÃÃo de sÃntese de Fischer-Tropsch tem merecido grande atenÃÃo pela sua aplicaÃÃo no Ãmbito tecnolÃgico e cientÃfico. Este interesse està associado à conversÃo do gÃs natural em produtos lÃquidos de alta qualidade (gasolina e diesel) e elevado valor agregado. No presente trabalho à descrito a metodologia empregada na sÃntese e caracterizaÃÃo de catalisadores bimetÃlicos, com alto teor da fase ativa de ferro e cobalto, usados na sÃntese de Fischer-Tropsch, suportados em sÃlica promovidos com potÃssio e cobre com diferentes proporÃÃes em base molar. O uso de catalisadores de ferro utilizados na sÃntese de Fischer-Tropsch tem sido estudado por muitos pesquisadores, os resultados tÃm mostrado que estes possuem um desempenho satisfatÃrio na produÃÃo de combustÃveis lÃquidos. Entretanto, pesquisas mostram que os catalisadores de cobalto sÃo mais eficientes na produÃÃo de hidrocarbonetos de cadeia longa e linear em relaÃÃo ao ferro. Contudo, catalisadores a base de cobalto sÃo mais caros comparados aos de ferro. Uma relaÃÃo custo/benefÃcio tem que ser atingida na fabricaÃÃo de catalisadores de tal forma que tenhamos uma otimizaÃÃo da produÃÃo de combustÃveis sintÃticos de elevado peso molecular sem muitos gastos com o catalisador. Pretende-se com esta discussÃo, identificar possÃveis vias para o desenvolvimento de catalisadores mais ativos e seletivos, variando a composiÃÃo do promotor estrutural para fins de otimizar a distribuiÃÃo dos produtos (diesel e graxa). A reaÃÃo foi conduzida em um reator de leito de lama. O estudo seguiu um planejamento experimental do tipo fatorial quadrado com ponto central e os resultados foram analisados baseados na metodologia de anÃlises de superfÃcies de respostas. Os efeitos das diferentes condiÃÃes operacionais (temperatura e pressÃo) e dos diferentes teores de potÃssio e cobre na distribuiÃÃo dos produtos lÃquidos foram comparados baseados nos cromatogramas, nÃmero mÃdio de carbono (Nn). Diante dos testes realizados com os catalisadores bimetÃlicos (Fe/Co) dopados com diferentes teores de potÃssio e/ou cobre, chegou-se a uma melhor relaÃÃo entre os metais (K,Cu) para sÃntese de um catalisador mais eficiente (50Fe/50Co/12K/5Cu/139SiO2). Sendo que o objetivo desta formulaÃÃo bimetÃlica, obter vantagens de possÃveis efeitos sinergÃticos entre os dois metais (Fe/Co) e seus promotores estruturais. / The reaction of Fischer-Tropsch synthesis has received great attention for its application in technology and science. This interest is associated with conversion of natural gas into high quality liquid products (gasoline and diesel) and high added value. In the present paper describes the methodology employed in the synthesis and characterization of bimetallic catalysts with high levels of the active phase of iron and cobalt, used in the synthesis of Fischer-Tropsch, supported on silica promoted with potassium and copper with different ratios on a molar basis. The use of iron catalysts used in the Fischer-Tropsch synthesis has been studied by many researchers, the results have shown that these have a satisfactory performance in the production of liquid fuels. However, studies have shown that cobalt catalysts are most effective in producing long-chain hydrocarbons and linear with respect to iron. However, the cobalt-based catalysts are more expensive compared to iron. A cost / benefit ratio has to be reached in the manufacture of catalysts which have such an optimization of production of synthetic fuels of high molecular weight inexpensively with the catalyst. The intention with this discussion, identify possible pathways for the development of more active and selective catalysts, varying the composition of the promoter structure for purposes of optimizing the distribution of products (diesel and grease). The reaction was conducted in a reactor bed of mud. The study followed an experimental planning factorial central square and the results were analyzed based on the methodology of the analysis of response surfaces. The effects of different operating conditions (temperature and pressure) and different concentrations of potassium and copper in the distribution of liquid based on the chromatograms were compared, average carbon number (Nn). Before the tests with the bimetallic catalysts (Fe / Co) doped with different concentrations of potassium and / or copper, it was a better relationship between the metals (K, Cu) for the synthesis of a more efficient catalyst (50Fe/50Co/12K/5Cu/139SiO2). Since the goal of this formulation bimetallic take advantage of possible synergistic effects between the two metals (Fe / Co) and its structural promoters.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Diante das atuais exigÃncias ambientais e uma possÃvel instabilidade no mercado internacional de petrÃleo, o processo de SÃntese de Fischer-Tropsch (SFT) representa uma nova trajetÃria tecnolÃgica na busca de combustÃveis alternativos limpos. A SFT Ã uma reaÃÃo de polimerizaÃÃo, na qual o gÃs de sÃntese (H2 + CO) reage na presenÃa de um catalisador produzindo uma mistura de hidrocarbonetos. A fim de se estudar o efeito das condiÃÃes operacionais (temperatura e pressÃo) e do teor de lÃtio como promotor em catalisadores de ferro para a (SFT) foram sintetizados trÃs catalisadores suportados em sÃlica. A composiÃÃo desses catalisadores em base molar seguiu o padrÃo: 100Fe/5Cu/24K/240SiO2, variando apenas a concentraÃÃo de lÃtio, em 06Li, 12Li e 24Li. Os catalisadores foram caracterizados atravÃs das tÃcnicas de fluorescÃncia de raios-X, difraÃÃo de raios-X, anÃlise termogravimÃtrica, anÃlise textural e reduÃÃo a temperatura programada. Foi realizado um planejamento experimental fatorial para cada catalisador e as variÃveis respostas selecionadas foram o nÃmero mÃdio de carbono (Nm), a dispersÃo e a curtose da distribuiÃÃo dos produtos. A pressÃo variou de 240 a 270ÂC e a pressÃo de 20 a 30 atm. As reaÃÃes foram conduzidas em um reator de leito de lama de alta pressÃo e os produtos gerados foram analisados por cromatografia gasosa e identificados atravÃs de padrÃes internos e quantificados a partir de balanÃos molares e programa computacional de estimativa de Ãrea dos picos. A distribuiÃÃo de hidrocarbonetos resultantes da reaÃÃo da SÃntese de Fischer-Tropsch apresentou comportamento de uma distribuiÃÃo normal para fraÃÃo diesel e graxa, semelhante ao comportamento de uma Gaussiana para todos os catalisadores nas condiÃÃes estudadas. Os produtos lÃquidos obtidos nas corridas experimentais da SFT sÃo constituÃdos principalmente de n-parafinas. Os resultados de todos os experimentos para os trÃs tipos de catalisador apresentaram quantidades significativas de n-parafinas na faixa de 20 a 36 Ãtomos de carbono. A anÃlise estatÃstica da perturbaÃÃo das variÃveis independentes do processo (temperatura, pressÃo e concentraÃÃo de lÃtio no catalisador) sobre o nÃmero mÃdio de carbonos mostra que apenas a concentraÃÃo de lÃtio no catalisador tem um efeito significativo para um intervalo de confianÃa de 90%. A concentraÃÃo de lÃtio apresenta influÃncia negativa, indicando que sua utilizaÃÃo desfavorece a produÃÃo de hidrocarbonetos de maior peso molecular. / New environmental regulations and a possible instability in the international oil market have led to a renewal interest in the Fischer-Tropsch Synthesis (FTS), which is an alternative to produce more environmental friendly fuels. The FTS is a polymerization reaction, in which syngas (H2 + CO) reacts in the presence of catalyst to produce hydrocarbons. Three iron-based catalysts supported in silica and promoted with lithium were synthesized and the effects of lithium content and operating conditions (temperature and pressure) were studied. The composition of the catalysts was based on 100Fe/5Cu/24K/240SiO2 (molar basis) with varying lithium concentration 06Li, 12Li e 24Li. The catalysts were characterized by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, textural analysis and temperature programming reduction. An experimental planning was carried out for each catalyst, varying the temperature from 240 to 270 ÂC and the pressure from 20 to 30 atm. The answer variables were the average carbon number (Nm), dispersion and curtosis of the product distribution. The reactions were carried out in a slurry bed reactor and the products were analyzed by gas chromatography. The products were identified by means of internal standards and quantified by mass balance. The product distribution of the FTS presented a normal distribution in the diesel and wax region. The distribution was similar to a Gaussian curve for all catalysts. The liquid products consisted mainly of n-parafins. The results for all catalysts presented significant quantities of n-parafins in the range of 20 to 36 carbons. The perturbation analysis of the independent variables (temperature, pressure and lithium content) showed that only the lithium content has a significant effect over the average carbon number, at a 90% confidence level. The lithium content presented a negative effect over the average carbon number.