Craqueamento termo-catalítico de ácido mirístico visando à produção de biocombustíveis a partir de biomassa oleaginosa

Abstract

Na perspectiva de uma futura escassez dos combustíveis derivados do petróleo, uma alternativa que vem sendo utilizada para produção de biocombustíveis é o uso de óleos residuais com alto teor de ácidos graxos livres. O presente trabalho teve como objetivo estudar o craqueamento termo-catalítico do ácido mirístico (AM) como composto modelo de óleos residuais visando à produção de bio-óleo para uso como biocombustíveis e produtos químicos. Foram preparados catalisadores de molibdênio (10% Mo), via impregnação úmida, em suportes com diferentes níveis de acidez: SiO₂, γ-Al₂O₃, SiO₂-Al₂O₃e HZSM-5, também usados como catalisadores. Os materiais preparados foram caracterizados por análise termogravimétrica (TG/DTG), difração de raios-X (DRX), medida de área superficial específica (BET), infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectrometria de fluorescência de raios-X por energia dispersiva (EDX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e acidez via dessorção de piridina. Os craqueamentos termo-catalíticos foram realizados via TG e Py-GC/MS. Resultados de DRX mostram a fase MoO₃ presente sobre o SiO₂ e formação de Al₂(MoO₄)₃, para MoO₃/Al₂O₃ e MoO₃/SiO₂-Al₂O₃. No MoO₃/HZSM-5 não foram observados picos característicos de Mo. A cinética de craqueamento do AM, com uso da equação de Flynn-Wall-Ozawa, apresentou energias de ativação globais de 80 kJ mol-1 para o AM puro e de 100, 207, 187 e 215 kJ mol-1 para a reação em presença de SiO₂, γ-Al2O₃, SiO₂-Al₂O₃ e HZSM-5, respectivamente e de 61, 145, 138 e 134 kJ mol-1, para os catalisadores contendo Mo. Observa-se nos catalisadores MoO₃/γ-Al₂O₃, MoO₃/SiO₂-Al₂O₃ e MoO₃/HZSM-5 que a presença de molibdênio diminuiu a energia de ativação quando comparado com o craqueamento utilizando os catalisadores sem Mo. Os resultados de pirólise mostram que o teor de hidrocarbonetos (HC) aumentou de 70,8% para 84,3%, 85,9%, 96,9% e 98,4%, na presença de SiO₂, γ-Al₂O SiO₂-Al₂O₃ e HZSM-5, respectivamente, sugerindo uma possível correlação da acidez do catalisador com a quantidade de HC formados.Com relação à minimização de oxigenados,a HZSM-5 e sílica-alumina se destacaram frente aos demais, apresentando teor de 0,57% e 0,6%, respectivamente.