Dessulfurização adsortiva de combustíveis utilizando ZSM-35 impregnada com molibdênio

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Correia, Iara Michelle Silva
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Brasil
UFRN
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47009
Resumo: The search for cleaner technologies for the removal of sulfur compounds in fuels is a constant, since the commercial desulphurization process currently used is characterized by high hydrogen consumption and severe temperature and pressure operating conditions, in addition to not meeting the future demands of environmental legislation. In this work was evaluated the alternative use of zeolite ZSM-35 modified with molybdenum was evaluated in different concentrations (2.5%, 5%, 10% w/w) and applied in an adsorptive desulfurization process at low temperature and pressure. The materials were prepared by wet impregnation and characterized by X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD), thermal analysis (TG/DTG) and scanning electron microscopy (SEM). The adsorptive desulfurization was carried out in a batch system at temperatures ranging from 30 ° C to 50 ° C under a constant stirring of 140 rpm using a model fuel containing 800 ppm of sulfur. The sulfur contained in the samples was quantified according to the ASTM D5443 standard. The adsorption kinetics was evaluated by the kinetic models of pseudo-first order, pseudo-second order, intraparticle diffusion and Elovich. The results showed that the adsorbents obtained had their structures little affected by the metallic impregnation process and that the thermal stability of the adsorbents was affected by the concentration of molybdenum in the structure, with the lowest mass loss observed being 11,4% (2,5MZ35 sample). In the adsorption desulfurization process for the evaluated systems, the yield varied from 9,53% (2.5% Mo at 30 ° C) to 22,28% (10% Mo at 50 ° C) and that the capacity of adsorption was influenced by temperature and metal concentration in the zeolitic structure. In general, the pseudo-second order kinetic model best represented the adsorption process. The adsorbents obtained showed a good potential for application in desulphurization processes of fuels by adsorption.
id UFRN_3e8a914c83cfdb4b4aab2165213df571
oai_identifier_str oai:repositorio.ufrn.br:123456789/47009
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Dessulfurização adsortiva de combustíveis utilizando ZSM-35 impregnada com molibdênioAdsorptive desulfurization of fuels using ZSM-35 impregnated with molybdenumDessulfurização adsortivaCinética de adsorçãoMolibdênioZSM-35The search for cleaner technologies for the removal of sulfur compounds in fuels is a constant, since the commercial desulphurization process currently used is characterized by high hydrogen consumption and severe temperature and pressure operating conditions, in addition to not meeting the future demands of environmental legislation. In this work was evaluated the alternative use of zeolite ZSM-35 modified with molybdenum was evaluated in different concentrations (2.5%, 5%, 10% w/w) and applied in an adsorptive desulfurization process at low temperature and pressure. The materials were prepared by wet impregnation and characterized by X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD), thermal analysis (TG/DTG) and scanning electron microscopy (SEM). The adsorptive desulfurization was carried out in a batch system at temperatures ranging from 30 ° C to 50 ° C under a constant stirring of 140 rpm using a model fuel containing 800 ppm of sulfur. The sulfur contained in the samples was quantified according to the ASTM D5443 standard. The adsorption kinetics was evaluated by the kinetic models of pseudo-first order, pseudo-second order, intraparticle diffusion and Elovich. The results showed that the adsorbents obtained had their structures little affected by the metallic impregnation process and that the thermal stability of the adsorbents was affected by the concentration of molybdenum in the structure, with the lowest mass loss observed being 11,4% (2,5MZ35 sample). In the adsorption desulfurization process for the evaluated systems, the yield varied from 9,53% (2.5% Mo at 30 ° C) to 22,28% (10% Mo at 50 ° C) and that the capacity of adsorption was influenced by temperature and metal concentration in the zeolitic structure. In general, the pseudo-second order kinetic model best represented the adsorption process. The adsorbents obtained showed a good potential for application in desulphurization processes of fuels by adsorption.A busca por tecnologias mais limpas para a remoção de compostos de enxofre em combustíveis é uma constante, visto que o processo comercial de dessulfurização utilizado atualmente é caracterizado pelo alto consumo de hidrogênio, severas condições de operação de temperatura e pressão, além de não atender as futuras demandas da legislação ambiental. Neste trabalho foi avaliada a utilização alternativa da zeólita ZSM-35 modificada com molibdênio em diferentes concentrações (2,5%, 5%, 10% m/m) aplicada em um processo de dessulfurização adsortiva a baixa temperatura e pressão. Os materiais foram preparados por impregnação úmida e caracterizados por fluorescência de raios-X (FRX), difração de raios X (DRX), análise térmica (TG/DTG) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A dessulfurização adsortiva foi conduzida em um sistema em batelada em temperaturas que variaram de 30°C a 50°C sob uma velocidade de agitação de 140 rpm utilizando um combustível modelo contendo 800 ppm de enxofre. O enxofre contido nas amostras foi quantificado de acordo com a norma ASTM D5443. A cinética de adsorção foi avaliada pelos modelos cinéticos de pseudoprimeira ordem, pseudossegunda ordem, difusão intrapartícula e Elovich. Os resultados mostraram que os adsorventes obtidos tiveram suas estruturas pouco afetadas pelo processo de impregnação metálicas e que a estabilidade térmica dos adsorventes foi afetada pela concentração de molibdênio na estrutura, sendo que a menor perda de massa observada foi de 11,4% (amostra 2,5MZ35). No processo de dessulfurização por adsorção para os sistemas avaliados, o rendimento variou de 9,53% (2,5% Mo à 30°C) a 22,28% (10% Mo à 50°C) e que a capacidade de adsorção foi influenciada pela temperatura e pela concentração do metal na estrutura zeolítica. Em geral, o modelo cinético de pseudossegunda ordem representou melhor o processo de adsorção. Os adsorventes obtidos apresentaram um bom potencial para aplicação em processos de dessulfurização de combustíveis por adsorção.Universidade Federal do Rio Grande do NorteBrasilUFRNPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICASouza, Carlson Pereira dehttp://lattes.cnpq.br/5909225685500813http://lattes.cnpq.br/1030834608582624Moriyama, André Luís Lopeshttp://lattes.cnpq.br/5552878900145656Araújo, Camila Pacelly Brandão dehttp://lattes.cnpq.br/4474516366734941Santos, Andarair Gomes dosLopes, Francisco Wendell BezerraSouza, Marcelo José Barros deCorreia, Iara Michelle Silva2022-04-19T23:03:26Z2022-04-19T23:03:26Z2020-09-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfCORREIA, Iara Michelle Silva. Dessulfurização adsortiva de combustíveis utilizando ZSM-35 impregnada com molibdênio. 2020. 142f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47009info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRN2022-05-02T15:33:48Zoai:repositorio.ufrn.br:123456789/47009Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/repositorio@bczm.ufrn.bropendoar:2022-05-02T15:33:48Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.none.fl_str_mv Dessulfurização adsortiva de combustíveis utilizando ZSM-35 impregnada com molibdênio
Adsorptive desulfurization of fuels using ZSM-35 impregnated with molybdenum
title Dessulfurização adsortiva de combustíveis utilizando ZSM-35 impregnada com molibdênio
spellingShingle Dessulfurização adsortiva de combustíveis utilizando ZSM-35 impregnada com molibdênio
Correia, Iara Michelle Silva
Dessulfurização adsortiva
Cinética de adsorção
Molibdênio
ZSM-35
title_short Dessulfurização adsortiva de combustíveis utilizando ZSM-35 impregnada com molibdênio
title_full Dessulfurização adsortiva de combustíveis utilizando ZSM-35 impregnada com molibdênio
title_fullStr Dessulfurização adsortiva de combustíveis utilizando ZSM-35 impregnada com molibdênio
title_full_unstemmed Dessulfurização adsortiva de combustíveis utilizando ZSM-35 impregnada com molibdênio
title_sort Dessulfurização adsortiva de combustíveis utilizando ZSM-35 impregnada com molibdênio
author Correia, Iara Michelle Silva
author_facet Correia, Iara Michelle Silva
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Souza, Carlson Pereira de
http://lattes.cnpq.br/5909225685500813
http://lattes.cnpq.br/1030834608582624
Moriyama, André Luís Lopes
http://lattes.cnpq.br/5552878900145656
Araújo, Camila Pacelly Brandão de
http://lattes.cnpq.br/4474516366734941
Santos, Andarair Gomes dos
Lopes, Francisco Wendell Bezerra
Souza, Marcelo José Barros de
dc.contributor.author.fl_str_mv Correia, Iara Michelle Silva
dc.subject.por.fl_str_mv Dessulfurização adsortiva
Cinética de adsorção
Molibdênio
ZSM-35
topic Dessulfurização adsortiva
Cinética de adsorção
Molibdênio
ZSM-35
description The search for cleaner technologies for the removal of sulfur compounds in fuels is a constant, since the commercial desulphurization process currently used is characterized by high hydrogen consumption and severe temperature and pressure operating conditions, in addition to not meeting the future demands of environmental legislation. In this work was evaluated the alternative use of zeolite ZSM-35 modified with molybdenum was evaluated in different concentrations (2.5%, 5%, 10% w/w) and applied in an adsorptive desulfurization process at low temperature and pressure. The materials were prepared by wet impregnation and characterized by X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD), thermal analysis (TG/DTG) and scanning electron microscopy (SEM). The adsorptive desulfurization was carried out in a batch system at temperatures ranging from 30 ° C to 50 ° C under a constant stirring of 140 rpm using a model fuel containing 800 ppm of sulfur. The sulfur contained in the samples was quantified according to the ASTM D5443 standard. The adsorption kinetics was evaluated by the kinetic models of pseudo-first order, pseudo-second order, intraparticle diffusion and Elovich. The results showed that the adsorbents obtained had their structures little affected by the metallic impregnation process and that the thermal stability of the adsorbents was affected by the concentration of molybdenum in the structure, with the lowest mass loss observed being 11,4% (2,5MZ35 sample). In the adsorption desulfurization process for the evaluated systems, the yield varied from 9,53% (2.5% Mo at 30 ° C) to 22,28% (10% Mo at 50 ° C) and that the capacity of adsorption was influenced by temperature and metal concentration in the zeolitic structure. In general, the pseudo-second order kinetic model best represented the adsorption process. The adsorbents obtained showed a good potential for application in desulphurization processes of fuels by adsorption.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020-09-23
2022-04-19T23:03:26Z
2022-04-19T23:03:26Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv CORREIA, Iara Michelle Silva. Dessulfurização adsortiva de combustíveis utilizando ZSM-35 impregnada com molibdênio. 2020. 142f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020.
https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47009
identifier_str_mv CORREIA, Iara Michelle Silva. Dessulfurização adsortiva de combustíveis utilizando ZSM-35 impregnada com molibdênio. 2020. 142f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020.
url https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47009
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Brasil
UFRN
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Brasil
UFRN
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@bczm.ufrn.br
_version_ 1855758849621884928