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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
CIÊNCIA E TECNOLOGIA (33144010003P0)
Nióbia e Argila Sulfonadas como Catalisadores em Reações de Eterificação e Esterificação do Glicerol
PATRICIA AMARAL CELDEIRA
DISSERTAÇÃO
08/03/2013

A demanda por combustíveis alternativos, dentre os quais destaca-se o biodiesel, tem sido cada vez maior. No entanto, um dos problemas que acompanham o aumento na produção de biodiesel é o aumento na produção de seu subproduto, o glicerol, o que leva a uma diminuição no seu preço. Assim, a venda de glicerol tem se tornado um gargalo na produção de biodiesel, surgindo a necessidade de investigação de rotas para a sua transformação em produtos de maior valor agregado. Duas destas rotas consistem na produção de éteres e ésteres, que podem ser utilizados como aditivos em combustíveis para melhorar o seu desempenho. A eterificação e a esterificação são reações que ocorrem em meio ácido, podendo ser catalisadas por sólidos ácidos. Neste trabalho, foram testados nióbia (CBMM – HY-340) e argila pilarizada (Fluka) sulfonados na conversão catalítica do glicerol por eterificação e esterificação. Os sólidos foram tratados com ácido sulfúrico fumegante concentrado (catalisadores AS100 e NS100) e com sua solução aquosa a 30% (catalisadores AS30 e NS30). Tanto a presença de grupos sulfônicos quanto um aumento na acidez dos sólidos demonstram a adequação do processo de sulfonação, em especial nas amostras tratadas com ácido sulfúrico fumegante concentrado. O melhor catalisador para a reação de eterificação com terc-butanol foi o AS100, com conversão de 84,7% de glicerol após cinco horas de reação, e seletividades de 60,9, 5,6 e 33,5% para MTBE, DTBE e TTBE, respectivamente. Já o catalisador NS100 permitiu a maior conversão para a reação de esterificação (62,1%) e elevado rendimento para os produtos di- e trisubstuídos (seletividade de 89,7%).

glicerol, eterificação, esterificação, argila sulfonada, nióbia sulfonada
The demand for alternative fuels, among which stands out the biodiesel has been growing. However, one of the problems that come with the increase in biodiesel production is the increased production of its by-product, glycerol, which leads to a reduction in its price. The sale of glycerol has become a barrier in the production of biodiesel, resulting in the need to investigate routes for its transformation into products with higher added value. Two of these routes are the production of ethers and esters, which may be used as additives in fuels to improve their performance. Etherification and esterification reactions are taking place in acid medium, and can be catalyzed by strong acids. In this study, we tested sulfonated niobia (CBMM - HY-340) and pillared clay (Fluka) in the catalytic conversion of glycerol by etherification and esterification reactions. The solids were treated with concentrated fuming sulfuric acid (AS100 and NS100), and a 30% aqueous solution of this acid (AS30 and NS30). Both the presence of sulfonic acid groups as an increase in the acidity of the solids demonstrate the suitability of the sulfonation process, especially in samples treated with concentrated fuming sulfuric acid. The best catalyst for the reaction of etherification with tert-butanol was AS100, with a glycerol conversion of 84.7% after 5 h reaction time and selectivity of 60.9, 5.6 and 33.5% respectively to MTBE, DTBE and TTBE. The catalyst NS100 enabled the greater conversion for the reaction of esterification with acetic acid (62.1%) and high yield for di- and trisubstituted products (selectivity of 89.7%).
glycerol, etherification esterification, sulfonated niobia, sulfonated clay
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
O trabalho possui divulgação autorizada
CTQ-2013 - Patricia Amaral Celdeira.pdf

Contexto

QUÍMICA
-
-

Banca Examinadora

WAGNER ALVES CARVALHO
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
ELIZABETE JORDAO Participante Externo
MARAISA GONCALVES Participante Externo

Vínculo

-
-
-
Não
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