Uso da diatomita como suporte de catalisadores de Ni e Co na reação de reforma a seco do metano

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Anjos, Gineide Conceição dos
• Orientador(a): Melo, Dulce Maria de Araújo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Diatomita; Níquel; Cobalto; Hidrogênio e reforma a seco
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/23945

Devido às exigências ambientais e ao desenvolvimento da indústria química, a demanda de hidrogênio vem ganhando destaque importante nos setores energético, de insumo e ambiental. As duas principais rotas utilizadas na obtenção do hidrogênio são as reações de reforma a vapor e reforma a seco do metano. A maior dificuldade das reações de produção de H2 é encontrar catalisadores estáveis por longos períodos, que sejam resistentes ao acúmulo de carbono e seletivos a formação do gás hidrogênio. Além de diminuir o custo do catalisador, a utilização de suportes catalíticos influência positivamente nas reações de reforma, aumentando a resistência química e térmica durante os processos, além disso, proporciona boa dispersão da fase ativa, evitando sua sinterização e, portanto, melhorando a atividade e estabilidade do catalisador. Neste contexto este trabalho tem como objetivo, utilizar a diatomita como suporte catalítico para dispersar as fases metálicas de Ni e de Co, avaliando os catalisadores obtidos para o processo de reforma a seco do metano, como também, avaliar os efeitos da adição dos promotores de Ce ou La ao catalisador de melhor eficiência na reação de reforma a seco do metano. Foram preparados catalisadores monometálicos e bimetálicos de Ni e Co, com diferentes concentrações de fase ativa por impregnação via úmida. O suporte e os catalisadores foram submetidos às seguintes caracterizações: difração de raios X (DRX), adsorção e dessorção de N2, análise termogravimétrica (ATG), fluorescência de raios X (FRX), redução à temperatura programada (RTP) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os testes catalíticos foram realizados em um reator diferencial de leito fixo de quartzo a 700°C. Os produtos formados durante a reação foram analisados por cromatografia gasosa. Os resultados mostraram que foi possível preparar os catalisadores mono e bimetálicos de Ni e Co. O catalisador com composição de 8% de Ni e 2% de Co suportado em diatomita apresentou uma boa interação com o suporte, menores perfis de temperatura de redução e melhor estabilidade ao longo das 10h de ração. O catalisador contendo 10% de Ni apresentou a maior atividade durante este período. O uso dos promotores de Ce ou La não alteraram as propriedades catalíticas e levaram a uma maior formação de coque. Em todos os casos estudados a diatomita se mostrou estável química e termicamente durante a preparação dos catalisadores e o teste catalítico, mostrando-se um excelente suporte para a reação de reforma a seco do metano.