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Type: Dissertação
Title: Conversão de etanol a produtos de maior valor agregado sobre óxidos de nióbio de zircônio modificados
Author(s)/Inventor(s): Pereira, Victória Gonçalves Ferreira.
Advisor: Toniolo, Fabio Souza
Co-advisor: Rodrigues, Clarissa Perdomo
Abstract: Diversos produtos podem ser obtidos utilizando etanol como matéria-prima. Dentre esses, cresce o interesse nos produtos obtidos a partir da desidrogenação do etanol, como acetato de etila, butadieno e butanol. Catalisadores Nb2O5/ZrO2, CuNb2O5/ZrO2 e Ag-Nb2O5/ZrO2 foram sintetizados pelo método da impregnação ao ponto úmido e avaliados na reação de conversão de etanol. Os catalisadores foram caracterizados segundo suas propriedades texturais, estruturais, ácido-básicas e oxiredutoras por FRX, DRX, BET, TPR-H2, TPD-NH3 e TPD-CO2. A atividade catalítica e distribuição de produtos foram investigadas em diferentes temperaturas (300-450 °C) e velocidades espaciais (0,4-15,6 h-1 ). Os testes catalíticos mostraram que o aumento de temperatura favoreceu a reação de desidratação de etanol, aumentando o percentual de etileno e diminuindo o percentual de acetaldeído. Por outro lado, a adição de prata e cobre promoveu a reação de desidrogenação do etanol, obtendo percentuais elevados de acetaldeído para estes catalisadores em 300 °C. Nesta temperatura, observou-se que ao diminuir a velocidade espacial, percentual de butadieno e acetato de etila aumentaram, ao passo que o percentual de acetaldeído diminuiu. Portanto, o estudo foi interessante para entender as condições reacionais mais adequadas para obter os produtos de interesse, todavia, os catalisadores apresentaram predomínio de sítios ácidos, levando a grandes quantidades dos produtos de desidratação, etileno e éter etílico
Abstract: Several compounds can be obtained using ethanol as a resource. Among these, the interest in the ones obtained from ethanol dehydrogenation is growing, as ethyl acetate, butadiene and butanol. Catalysts Nb2O5/ZrO2, Cu-Nb2O5/ZrO2 and AgNb2O5/ZrO2 were prepared by incipient wetness impregnation and evaluated for ethanol conversion. The catalysts were characterized by FRX, DRX, BET, TPR-H2, TPD-NH3 and TPD-CO2 to investigate their textural, structural, acid-base and redox properties. The catalytic activity and product distribution were investigated in different temperatures (300-450 °C) and space velocities (0,4-15,6 h-1 ). Catalytic testes showed that the increase in temperature favored ethanol dehydration, increasing ethylene molar percentage and reducing acetaldehyde percentage. However, the addition of silver and copper promoted ethanol dehydrogenation, obtaining high percentages of acetaldehyde in 300 °C. At this temperature, it was observed that butadiene and ethyl acetate were increased, while acetaldehyde was reduced when the space velocity was reduced. Therefore, this study was interesting to better understand the proper reaction conditions to obtain the desired products, but the catalysts showed most acid sites, leading to high formation of dehydration products, ethylene and diethyl ether.
Keywords: Etanol
Zircônia
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Feb-2018
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Química

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