Remoção de enxofre na gasolina através de processos de adsorção utilizando Zeólita NiY

Abstract

As pressões da sociedade por combustíveis de melhor qualidade e menos danosos ao meio ambiente têm conduzido agências de proteção ambiental, a tornar mais estritas as especificações de derivados de petróleo. O interesse em melhorar a qualidade da gasolina, com o propósito de seguir as leis ambientais e melhorar a eficiência dos motores automotivos, tem promovido o desenvolvimento e formulação de novos processos. A utilização da adsorção com aplicação prática de suas propriedades para separação e purificação de materiais de processos industriais é relativamente recente, e vem mostrando vantagens como um processo alternativo tanto do ponto de vista de custos como de seletividade para diversos processos, no caso, tratamento e purificação de emissões poluentes gasosos. No presente trabalho foram utilizados três adsorvente zeolíticos preparados a partir da zeólita NaY através de troca iônica com o sal NiCl2, sob agitação com controle de temperatura e pH. A troca foi efetuada de tal maneira que os adsorventes obtivessem 0,5%, 1% e 5% de níquel (NiO). A secagem foi efetuada em estufa a 120ºC durante 12 horas e a calcinação ocorreu em mufla a 500ºC por 1 hora. Os adsorvente foram caracterizados por espectrofometria de absorção atômica, difração de raios-X (XRD) e medida de área superficial por adsorção de N2. O adsorvente Ni (5%)Y apresentou melhor resultado com área de BET 687,88m2/g, área de microporos 639,78m2/g e área superficial externa de 50,1m2/g. Experimentos de equilíbrio e de cinética foram conduzidos em banho finito, processando-se a mistura sintética (com propanotiol como o contaminante e o ciclohexeno, como o hidrocarboneto), em presença dos adsorventes preparados. Paralelamente foram realizados estudos comparativos com um adsorvente comercial Selexsorb a fim de avaliar a melhor eficiência deste processo. Os dados experimentais das isotermas de equilíbrio foram ajustados com o modelo de Langmuir-Freudlich de segunda ordem para o adsorvente Ni (5%)Y, constante de equilíbrio 9,507x107 L/mg e constante de adsorção de 7,29x102 L/mg.h. O adsorvente comercial Selexsorb, de primeira ordem, apresentou constante de equilíbrio 1,010x103 L/mg e constante de adsorção 1,001x102 L/mg.h