Estudo de efeitos de transporte na síntese de éter etil terc-butílico em fase líquida. - NÓBREGA, Elcimar da Silva. (1998)
Éteres terciários podem ser utilizados como aditivo da gasolina comercial para melhorar o desempenho na combustão, em substituição aos compostos de chumbo. O éter Metil Terc-Butilico (MTBE), produzido do isobuteno e metanol, vem sendo amplamente utilizado com esta finalidade. Porem o éter Etil Terc-Butilico (ETBE) tem-se mostrado como um aditivo promissor, possuindo importantes vantagens comparado ao MTBE: menor pressão de vapor e menor toxidez. E ainda o E T B E e produzido a partir do etanol, um álcool renováveis, em processos catalíticos em fase liquida. Este trabalho apresenta resultados de uma avaliação de efeitos de transportes de massa intraparticula. O efeito da concentração de etanol e das taxas de reação foram estudados seguindo um modelo cinético de Langumuir-Hinshelwood-Hougen-Watson. A relação molar etanol/isobuteno foi mantida abaixo de 1, que se aproxima das condições viáveis industrialmente. Os experimentos foram conduzidos em um reator PARR de um (01) litro com agitação, a uma pressão em torno de 25 kgf/cm2 para manter o sistema em fase liquida, operando em regime de batelada e temperatura constante de 60°C. Usou-se etanol absoluto e isobuteno proveniente da corrente C4 de uma unidade industrial contendo outros componentes inertes como butanos e butenos. O catalisador utilizado foi resina sulfônica Amberlyst 15-C da Rohm & Haas, previamente seca a 105°C por 48h. Todos os experimentos foram realizados afastados da condição de equilíbrio, e com agitação suficiente para minimizar a resistência de transporte de massa externa a partícula. Os resultados mostraram que em certas faixa de condições de reação, com a diminuição da concentração de etanol ocorre um aumento da taxa de formação de ETBE. Esta região de concentração de etanol coincide com a formação do produto indesejado e a formação de um núcleo não reativo a reação principal, formação de ETBE. Os efeitos de transportes foram quantificados pelo calculo do fator de efetividade que mostra a relação entre a velocidade efetiva de reação com a velocidade intrinseca isenta de efeitos de transportes. A taxa efetiva foi obtida pela integração de um perfil de velocidade gerado na partícula de catalisador. Estes resultados podem ser usados em modelos de reatores catalíticos existentes para avaliar a viabilidade técnica e econômica da utilização de um reator industrial já existente de síntese de MTBE para realizar a síntese de ETBE.