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Teses de Doutorado Defendidas: 2012

Hidrólise e Hidrogenação Simultânea (Óleo de Soja e de Sebo Bovino) - efeito do metal suportado.

Autora: Gisel Chenard Díaz.
Orientadores: Donato Alexandre Gomes Aranda, Neyda de la Caridad Om Tapanes.

Resumo

A presente tese estuda a produção de ácidos graxos saturados mediante a hidrólise catalítica do óleo de soja e do sebo. Simultaneamente, a ação de catalisadores metálicos propicia a hidrogenação dos ácidos graxos insaturados durante a reação. O novo processo pode ser inserido como parte de um sistema integral (biorrefinaria) nos processos convencionais de produção de biocombustíveis na indústria oleoquimica. Durante a hidrólise do óleo de soja e do sebo usando catalisadores de níquel e paladio suportados em alumina e silica foi verificado que o glicerol formado tem a função de doador de hidrogênio pela reforma do mesmo, permitindo a hidrogenação de ácidos graxos insaturados produzidos. Este resultado é, sem dúvida, uma grande vantagem, porque minimiza a geração de glicerol, tornando-se matéria-prima para produzir o hidrogênio in situ, reduzindo os custos operacionais, alem de ser possível a obtenção de um ácido graxo de alto valor comercial. Os catalisadores heterogêneos utilizados foram sintetizados pelo método de via úmida e caracterizados mediante as técnicas de análise textural, difração de raios-X (DRX), fluorescência de raios-X (FRX), espectroscopia fotoeletrônica por raios-X (XPS), microscopia eletrônica por varredura (MEV) e transmissão (TEM). A metodologia experimental foi realizada através de um planejamento de experimentos fracionário variando: a concentração do catalisador, o tipo de catalisador, o suporte, o tempo de reação e a temperatura. A avaliação estatística dos efeitos principais e de interação foi realizada através da análise de variança (ANOVA) e análise da superfície de resposta (surface plot). O estudo cinético, utilizando as melhores condições operacionais que maximizam a conversão a acido esteárico, nos induzem à suposição que ocorre o mecanismo de Eley Rideal sendo a etapa controladora a reação química. As condições operacionais que maximizam o teor de ácido esteárico, e portanto a hidrogenação in-situ foram: temperatura (290°C), tempo de reação (1h), concentração de catalisador (25%) para Ni/Al2O3 e temperatura (290°C), tempo de reação (3h), concentração de catalisador (5%) para Pd/Al2O3.