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Estudo de otimização do processo de obtenção de biodiesel de segunda geração / Study of optimization of the process of getting the second generation of biodiesel

PONTE, F. A. F. Estudo de otimização do processo de obtenção de biodiesel de segunda geração. 99 f. 2012. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-23T12:57:57Z
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Previous issue date: 2012-07-31 / Biodiesel is a renewable fuel and can be used to replace partially or totally, the diesel fuel in compression ignition engines. This biofuel can be obtained from the transesterification of vegetable oils with alcohols. Some of the major challenges in biodiesel production are: cost and availability of raw material. Castor oil is one of the most important possible feedstocks among several options currently available in Brazil for biodiesel production. The castor oil is harmful to human health and therefore cannot be consumed as a food. Pure castor oil biodiesel does not fulfill parameter as gravity or viscosity in the Brazilian biodiesel specifications of ANP (National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels). Other oleaginous seeds are also used for biodiesel production like soybean, canola, and cotton. This study aimed to use blends of castor oil with cotton, canola and soybean oils in order to optimize the production of second generation biodiesel. The use of these blends could reduce the cost of production, and produce second generation biodiesel that fulfill the brasilian’s specifications. Biodiesel was produced from binary mixtures of vegetable oils in different mass ratios by reaction of alkaline transesterification by homogeneous catalyst using methanol and ethanol as alcohol. The mass ratio methanol/catalyst/oil (% w/w) were 20/0,6/100 and ethanol/catalyst/oil (% w/w) were 43/0,6/100. The analysis of the conversion reaction was carried out using the technique of Nuclear Magnetic Resonance of Hydrogen protons (1H-NMR). The physicochemical characterizations were performed according to ABNT, NBR, ASTM and CEN standards. As the analysis of characterization, all specifications biodiesels of pure oils and blends comply with the requirements of the limits allowed by ANP. The best result was obtained for blends of castor and cotton oils (20:80) to the methanolysis reaction parameters: temperature 60 °C and reaction time of 40 minutes and the same proportion to the ethanolysis: 60 °C for 5 minutes. As for castor: soybean and castor; canola was the best optimization in the ratio (30:70) for the route in the methyl reaction parameters: temperature of 25 ° C and reaction time of 40 minutes and the best ethylic route result was in the ratio (20:80) with the parameters: temperature 60 °C for 5 minutes. The results indicated that binary blends of vegetable oils may be an alternative to use less edible raw material for biodiesel production. / O biodiesel é um combustível oriundo de fontes renovável que tem se tornado uma alternativa para substituir, parcial ou totalmente, o óleo diesel em motores de ignição por compressão. A maneira mais utilizada para obtenção do biodiesel é através da reação de transesterificação. Alguns dos principais desafios na produção de biodiesel são: custos e disponibilidade dos recursos da matéria prima. Dentre as matérias primas podemos citar o óleo de mamona, que é nocivo a saúde humana, portanto não pode ser consumido como alimento. O biodiesel sintetizado a partir deste tipo de óleo possui densidade e viscosidade elevadas, ficando fora das especificações da Agencia Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP). Assim, o presente trabalho teve por objetivo utilizar “blends” (misturas) do óleo de mamona com os óleos de algodão, canola e soja visando a otimização da produção de biodiesel de segunda geração e, assim, poder diminuir o custo de produção, valorizando oleaginosas não comestíveis e produzir biodiesel de segunda geração que atenda as especificações. As matérias primas utilizadas foram caracterizadas de acordo com normas para óleos e gorduras. O biodiesel foi produzido a partir de misturas de óleos vegetais em diferentes proporções mássicas, através da reação de transesterificação homogênea alcalina usando metanol e etanol como álcool transesterificante com uma relação mássica de metanol/catalisador/óleos (% m/m) de 20/0,6/100 e de etanol/catalisador/óleos (% m/m) de 43/0,6/100. A análise de conversão da reação foi realizada através da técnica de Ressonância Magnética Nuclear de prótons de hidrogênio (RMN-1H) e as caracterizações físico-químicas foram realizadas de acordo com as normas da ABNT NBR, ASTM e CEN. Conforme as análises de caracterização, todas as especificações dos biodieseis de óleos puros e “blends” satisfizeram as exigências dos limites permitidos pela ANP, com exceções de algumas propriedades. Os resultados indicaram que os “blends” de óleos vegetais podem ser uma alternativa para amenizar a falta da matéria prima para a produção do biodiesel de excelente qualidade. O melhor resultado foi obtido para os óleos de (mamona:algodão) na mistura de proporção mássica (20:80) para a rota metílica nos parâmetros reacionais: temperatura de 60 °C e tempo reacional de 40 minutos e na mesma proporção também para a rota etílica: temperatura de 60 °C por 5 minutos. Já para (mamona:soja) e (mamona:canola) a melhor otimização foi na proporção (30:70) para a rota metílica nos parâmetros reacionais: temperatura de 25 °C e tempo de reação de 40 minutos e para rota etílica o melhor resultado foi na proporção (20:80) com os parâmetros: temperatura de 60 °C por 5 minutos.

Identiferoai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/15764
Date31 July 2012
CreatorsPonte, Flávio Albuquerque Ferreira da
ContributorsAlbuquerque, Mônica Castelo Guimarães
Source SetsIBICT Brazilian ETDs
LanguagePortuguese
Detected LanguagePortuguese
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis
Sourcereponame:Repositório Institucional da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess

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