Produção de biodiesel via esterificação de ácidos graxos livres utilizando catalisadores heterogêneos ácidos

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Vieira, Sara Silveira
• Orientador(a): Magriotis, Zuy Maria
• Banca de defesa: Hori, Carla Eponina
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
• Programa de Pós-Graduação: DQI - Programa de Pós-graduação
• País: BRASIL
• Palavras-chave em Português: Biodiesel; Esterificação; Catalisadores heterogêneos ácidos; Esterification; Heterogeneous acids catalysts; Ácidos graxos
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ_NÃO_INFORMADO
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/2525

A produção do biodiesel por transesterificação básica homogênea apresenta sérios inconvenientes que limitam a sua produção e aumentam o seu custo. Dessa forma, novas rotas para a obtenção deste biocombustível tornam-se importantes para o processo, principalmente quando se têm óleos vegetais com altos teores de ácidos graxos livres. Neste trabalho avaliou-se o uso dos catalisadores ácidos heterogêneos La2O3, SO42-/La2O3, HZSM-5 e SO42-/La2O3/HZSM-5, em reações de esterificação do ácido oleico em meio metílico para a produção de oleato de metila. Os catalisadores sintetizados foram caracterizados por ATG/DTA, BET, MEV, FTIR e FTIR-piridina. Para as reações de esterificação foram variados os seguintes parâmetros: Mác.oleico/Mmetanol, % de catalisador e temperatura. A caracterização estrutural dos materiais (BET) mostrou que o processo de sulfatação levou a uma redução nos de valores de área superficial do SO42-/La2O3 e, de área superficial, volume e diâmetro de poros do SO42-/La2O3/HZSM-5. O FTIR mostrou bandas características dos materiais e o FTIR-piridina indicou a presença de sítios de Brønsted fortes nos materiais sulfatados. Nos testes catalíticos, a temperatura foi o parâmetro que mais influenciou nas reações. As melhores condições reacionais foram: 10% de catalisador, temperatura de 100oC e Mác.oleico/Mmetanol de 1:20 para a HZSM-5, e 1:5 para os demais catalisadores. Nestas condições, as conversões foram de: 67%, 96%, 80% e 100%, para o La2O3, SO42-/La2O3, HZSM-5 e SO42-/La2O3/HZSM-5, respectivamente. Os valores de energia de ativação encontrados foram condizentes com as conversões obtidas. O La2O3 e a HZSM-5 apresentaram desativação no período de 24 horas. As amostras de SO42-/La2O3 e SO42-/La2O3/HZSM-5 não foram desativadas. O teste de reuso mostrou que o processo de regeneração dos catalisadores não foi efetivo e que novos estudos precisam ser realizados, pois, como mostrado no FTIR dos materiais, após o terceiro reuso bandas características da molécula de oleato de metila encontravam-se sobre a estrutura dos catalisadores. Os testes catalíticos mostraram que os catalisadores usados neste trabalho têm grande potencial para a utilização nas reações de esterificação para a produção de biodiesel.