Dessulfurização oxidativa do dibenzotiofeno catalisada por V2O5 suportado
| Ano de defesa: | 2014 |
|---|---|
| Autor(a) principal: |
Dionizio, Débora Gomes Baptista
 |
| Orientador(a): |
Henriques, Cristiane Assumpção
|
| Banca de defesa: |
Cesar, Deborah Vargas
,
Silveira, Erika Batista
,
Araujo, Lucia Regina Raddi de
|
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade do Estado do Rio de Janeiro
|
| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
|
| Departamento: |
Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química
|
| País: |
BR
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| Palavras-chave em Português: | |
| Palavras-chave em Inglês: | |
| Área do conhecimento CNPq: | |
| Link de acesso: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12033 |
Resumo: | The need to reduce the gaseous emissions which causes serious environmental problems is a worldwide concern nowadays. Therefore, stricter laws aiming at to reduce the sulfur content in gasoline and diesel are being adopted in different countries, among them Brazil. Thus, the development of more efficient technologies to remove sulfur in these fuels has received increasing attention. These technologies include the physical extraction with a solvent, selective adsorption, microbiological reduction/oxidation processes and oxidative desulphurization (ODS). The oxidative desulfurization (ODS) converts sulfur compounds into sulfones that can be easily separated by physical processes. Therefore, the ODS has a great potential to become a process complementary to traditional hydrodesulfurization in the production of highly desulfurized fuels. In this context, this work studied the performance of V2O5 catalysts supported on alumina, silica and silica-alumina toward ODS reaction of dibenzothiophene in the presence of hydrogen peroxide as the oxidant, and acetonitrile as polar aprotic solvent. The catalysts were prepared by incipient wetness impregnation and characterized by X-ray diffraction (XRD), textural analysis, temperature programmed reduction (TPR-H2), temperature programmed desorption (TPD-NH3) and Raman spectroscopy. The effect of experimental parameters such as amount of solvent, O/S ratio and catalyst concentration were investigated, using alumina as a support, aiming at establishing the conditions that could lead to the higher conversion of dibenzothiophene (DBT). Once established these conditions, the effect of V2O5 content was investigated and then the effect of catalytic support. The results showed that at 70 °C, H2O2/S molar ratio of 16.6, solvent/diesel ratio equal to 1: 1 and 100 mg of 15% V2O5/SiO2 catalyst, the conversion obtained was 95% |
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Thus, the development of more efficient technologies to remove sulfur in these fuels has received increasing attention. These technologies include the physical extraction with a solvent, selective adsorption, microbiological reduction/oxidation processes and oxidative desulphurization (ODS). The oxidative desulfurization (ODS) converts sulfur compounds into sulfones that can be easily separated by physical processes. Therefore, the ODS has a great potential to become a process complementary to traditional hydrodesulfurization in the production of highly desulfurized fuels. In this context, this work studied the performance of V2O5 catalysts supported on alumina, silica and silica-alumina toward ODS reaction of dibenzothiophene in the presence of hydrogen peroxide as the oxidant, and acetonitrile as polar aprotic solvent. The catalysts were prepared by incipient wetness impregnation and characterized by X-ray diffraction (XRD), textural analysis, temperature programmed reduction (TPR-H2), temperature programmed desorption (TPD-NH3) and Raman spectroscopy. The effect of experimental parameters such as amount of solvent, O/S ratio and catalyst concentration were investigated, using alumina as a support, aiming at establishing the conditions that could lead to the higher conversion of dibenzothiophene (DBT). Once established these conditions, the effect of V2O5 content was investigated and then the effect of catalytic support. The results showed that at 70 °C, H2O2/S molar ratio of 16.6, solvent/diesel ratio equal to 1: 1 and 100 mg of 15% V2O5/SiO2 catalyst, the conversion obtained was 95%A necessidade de redução da emissão de poluentes, visando diminuir os sérios problemas de poluição atmosférica enfrentados atualmente, é hoje uma das principais preocupações mundiais, provocando o surgimento de leis mais rígidas, que restringem o teor de enxofre na gasolina e no diesel. Assim, o desenvolvimento de tecnologias mais eficazes na remoção de enxofre nestes combustíveis tem recebido atenção crescente. Estas tecnologias incluem a extração física com solvente, a adsorção seletiva, processos de redução/oxidação microbiológicos e a dessulfurização oxidativa (ODS). A dessulfurização oxidativa converte os compostos de enxofre em sulfonas que podem ser facilmente separadas por processos físicos. Portanto, a ODS apresenta grande potencial para tornar-se um processo complementar a processo de hidrodessulfurização tradicional na produção de combustíveis altamente dessulfurizados. Neste contexto, este trabalho visou o estudo do desempenho de catalisadores de V2O5 suportados em alumina, sílica e sílica-alumina frente à reação de ODS do dibenzotiofeno em presença do peróxido de hidrogênio, como oxidante, e da acetonitrila, como solvente polar aprótico. Os catalisadores foram preparados por impregnação ao ponto úmido e caracterizados por difração de raios-X (DRX), análise textural, redução à temperatura programada (TPR-H2), dessorção de amônia à temperatura programa (TPD-NH3) e espectroscopia Raman. O efeito de parâmetros reacionais como quantidade de solvente, relação O/S e concentração de catalisador foram investigados, utilizando a alumina como suporte, visando estabelecer as condições reacionais que levassem a maiores valores de conversão do dibenzotiofeno (DBT). Uma vez estabelecidas estas condições, foi analisado o efeito do teor de V2O5 presente no catalisador e, posteriormente, o efeito do suporte catalítico. Os resultados obtidos mostraram a 70 °C razão molar H2O2/Sde 16,6, razão carga/solvente igual a 1:1 e 100 mg do catalisador 15 % V2O5/SiO2, a conversão obtida foi de 95%Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:37:28Z No. of bitstreams: 1 Debora Gomes Baptista Dionizio.pdf: 915416 bytes, checksum: 453a2a945442e303ab266334fc75cbe4 (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-06T19:37:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Debora Gomes Baptista Dionizio.pdf: 915416 bytes, checksum: 453a2a945442e303ab266334fc75cbe4 (MD5) Previous issue date: 2014-09-16Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUERJBRCentro de Tecnologia e Ciências::Instituto de QuímicaOxidative desulphurizationODSDBTV2O5sulfoneDessulfurização oxidativaODSDBTV2O5sulfonaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICADessulfurização oxidativa do dibenzotiofeno catalisada por V2O5 suportadoOxidative desulfurization of dibenzothiophene catalyzed by supported V2O5info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALDebora Gomes Baptista Dionizio.pdfapplication/pdf915416http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/12033/1/Debora+Gomes+Baptista+Dionizio.pdf453a2a945442e303ab266334fc75cbe4MD511/120332024-02-27 15:36:07.09oai:www.bdtd.uerj.br:1/12033Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T18:36:07Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false |
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The need to reduce the gaseous emissions which causes serious environmental problems is a worldwide concern nowadays. Therefore, stricter laws aiming at to reduce the sulfur content in gasoline and diesel are being adopted in different countries, among them Brazil. Thus, the development of more efficient technologies to remove sulfur in these fuels has received increasing attention. These technologies include the physical extraction with a solvent, selective adsorption, microbiological reduction/oxidation processes and oxidative desulphurization (ODS). The oxidative desulfurization (ODS) converts sulfur compounds into sulfones that can be easily separated by physical processes. Therefore, the ODS has a great potential to become a process complementary to traditional hydrodesulfurization in the production of highly desulfurized fuels. In this context, this work studied the performance of V2O5 catalysts supported on alumina, silica and silica-alumina toward ODS reaction of dibenzothiophene in the presence of hydrogen peroxide as the oxidant, and acetonitrile as polar aprotic solvent. The catalysts were prepared by incipient wetness impregnation and characterized by X-ray diffraction (XRD), textural analysis, temperature programmed reduction (TPR-H2), temperature programmed desorption (TPD-NH3) and Raman spectroscopy. The effect of experimental parameters such as amount of solvent, O/S ratio and catalyst concentration were investigated, using alumina as a support, aiming at establishing the conditions that could lead to the higher conversion of dibenzothiophene (DBT). Once established these conditions, the effect of V2O5 content was investigated and then the effect of catalytic support. The results showed that at 70 °C, H2O2/S molar ratio of 16.6, solvent/diesel ratio equal to 1: 1 and 100 mg of 15% V2O5/SiO2 catalyst, the conversion obtained was 95% |
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