Remoção de enxofre da gasolina em coluna de leito fixo, com uso de adsorventes zeolíticos

Abstract

A emissão de gases tóxicos como SOx e derivados de hidrocarbonetos provocados por veículos é a maior fonte de poluição atmosférica. A formação de SOx na combustão pode levar a altas taxas de corrosão e provocar a formação de chuvas ácidas. As especificações com relação aos combustíveis têm se tornado mais rigorosas nos últimos anos devido à necessidade de redução de poluentes de acordo com as agencias de proteção ambiental. O principal processo de remoção de enxofre na indústria de refino de petróleo é o da hidrodessulfurização, que é restrito devido ao alto custo e severidade. Um processo alternativo ao da hidrodessulfurização é a adsorção, pois além de menor custo, apresenta seletividade dos adsorventes para diversos processos de separação. Neste trabalho foram preparados dois adsorventes a partir da zeólita NaY, através de troca iônica com o ZnCl2 sob agitação e controle do pH e da temperatura. Os adsorventes preparados foram secos em estufa a 120oC, durante 12 horas e calcinados em mufla a 600o C por 1 hora. A troca foi realizada a fim de se obter 0,5% e 5% de ZnO incorporado à zeólita. Em seguida, foi realizada a etapa de peletização, com adição de 5% grafita e posterior calcinação nas mesmas condições da preparação dos adsorventes. Os materiais foram então caracterizados por espectrofometria de absorção atômica, difração de raios-X (XRD) e medida de área superficial por adsorção de N2. O estudo da dinâmica de adsorção do propanotiol em ciclohexeno foi realizado usando uma coluna de leito fixo em escala de laboratório, utilizando os adsorventes zeolíticos Zn (0,5%)Y e Zn (5%)Y e o adsorvente comercial Selexsorb. O processo de remoção de enxofre foi acompanhado mediante um Analisador de Enxofre EDX-700, Modelo RayNY, marca Shimadzu. Os dados da dinâmica de adsorção do propanotiol em ciclohexeno para os adsorventes zeolíticos Zn(0,5%)Y e Zn(5%)Y e o adsorvente comercial Selexsorb, foram ajustados segundo um modelo matemático que envolve os efeitos de convecção, dispersão axial e transferência de massa externa. A solução deste modelo foi realizada com aplicação do método de diferenças finitas. Os valores médios dos coeficientes foram dados por Dax = 9,2 x 10-4 cm2 min-1 e KLS = 9x10 6 cm min-1