Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work, a process based on ultrasonic energy for sulfur removal from
petroleum fractions was proposed. The process combines ultrasonic energy and a
peroxyacid reagent in order to achieve the required sulfur content recommended by
current regulations for fuels. Studies for ultrasound-assisted oxidative (UAOD)
procedure were performed in a hydrocarbon fraction obtained from petroleum
distillation and dibenzothiophene was used as model sulfur compound. Parameters
for UAOD procedure as ultrasonic irradiation time, ultrasonic amplitude, oxidizing
reagents amount, kind of acid and the solvent for extraction step were investigated.
Sulfur removal was about 95% after only 9 min of ultrasonic irradiation (20 kHz,
750 W, 40% of amplitude) using H2O2 and acetic acid, followed by extraction with
methanol, with oil recovery higher than 95%. The proposed process using ultrasound
allows higher removal efficiency in comparison with the experiments performed under
the same conditions, however using mechanical stirring. The quantification and
identification of sulfur compounds, performed in order to establish the removal
efficiency as well as to evaluate the products obtained by UAOD process, were
carried out using both spectrometric and chromatographic techniques. Inductively
coupled plasma optical emission spectrometry, ultraviolet fluorescence and gas
chromatography (equipped with pulsed flame photometric detector and mass
spectrometry) were used for total sulfur and sulfur compounds determination. In
general, the proposed process needs low reagents consumption and it can be
performed in less time than conventional procedures, without the necessity of high
temperature and pressure or metallic catalysts. / Neste trabalho é proposto um processo baseado na utilização de energia do
ultrassom para a remoção de enxofre em derivados de petróleo. O procedimento
combina a energia do ultrassom e o uso de um peroxiácido, visando atender às
normas dos órgãos reguladores, que exigem baixas concentrações de enxofre nos
combustíveis. Os estudos para a dessulfurização oxidativa assistida por ultrassom
(UAOD) foram feitos em uma fração proveniente da destilação do petróleo utilizando
dibenzotiofeno como composto modelo. Foram avaliados parâmetros do processo
UAOD, tais como o tempo e amplitude de ultrassom, a quantidade de reagentes
oxidantes, o tipo de ácido utilizado e o solvente para a etapa de extração. A remoção
de enxofre foi da ordem de 95% após apenas 9 min de aplicação de ultrassom (20
kHz, 750 W, amplitude de 40%), utilizando H2O2 e ácido acético, seguido de extração
com metanol, com recuperação do óleo superior a 95%. O processo proposto
resultou em elevada eficiência de remoção de enxofre utilizando ultrassom, em
comparação com experimentos feitos nas mesmas condições reacionais, porém, sob
agitação mecânica. Para estabelecer a eficiência de remoção, bem como avaliar os
produtos formados após o processo UAOD foi feita a quantificação e identificação dos
compostos de enxofre com o auxílio de técnicas espectrométricas e cromatográficas.
Foram utilizadas técnicas de espectrometria de emissão óptica com plasma
indutivamente acoplado, fluorescência no ultravioleta e cromatografia a gás (detecção
por fotometria de chama pulsada e espectrometria de massa). O processo proposto
envolve baixo consumo de reagentes, podendo ser executado mais rapidamente que
os processos convencionais, sem a necessidade de temperatura e pressão elevadas
ou do uso de catalisadores.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/4235 |
| Date | 13 April 2009 |
| Creators | Duarte, Fábio Andrei |
| Contributors | Flores, Érico Marlon de Moraes, Korn, Mauro, Machado, ênio Leandro, Pergher, Sibele Berenice Castella, Paniz, José Neri Gottfried |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Química, UFSM, BR, Química |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 100600000000, 400, 300, 300, 300, 300, 300, 300, a9c2788c-7913-4d7b-92e1-3429800ac028, a0048d94-7441-4c27-998c-e6cb3a964b98, 99420716-ccff-4da2-acc2-fa740318453c, 16bb7285-3cf9-4f72-bec0-d2ae192958f1, 7edd1808-34d2-4e40-9a81-7923de866fc6, 7c03529b-6bc9-44fe-a82b-c6871cf7d2f6 |
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