Estudo das reações do etanol em zeólitas ZSM-5 em atmosferas oxidantes - Lereno, Carolina Alice Schumann [UNESP] (2024)
O presente trabalho refere-se ao estudo da reação ETO (ethanol to olefins) em zeólitas comerciais com estrutura ZSM5 com diferentes razões Si/Al. A importância dessa reação se deve principalmente ao se considerar a infraestrutura investida na produção de etanol no Brasil e o potencial de ampliação dessa produção a partir da produção de compostos de maior valor agregado como são as olefinas (precursoras em diversos setores da indústria química). As zeólitas comerciais foram calcinadas, para que ocorresse a formação dos sítios ácidos do material, então foram caracterizadas a partir das técnicas de DRX, RMN, fisissorção de nitrogênio e TPD de amônia. Ainda, considerando que a reação ETO leva a formação de depósitos poliaromáticos de coque (que causam a desativação do catalisador) e tendo como base a recente patente obtida pelo grupo de pesquisa (GPCat) acerca da utilização do CO2 enquanto gás auxiliar que contribuiu para seletividade às olefinas, melhora da conversão e formação do coque ativo, o presente trabalho estudou a ação dos gases de arraste N2O, O2 e CO2, alimentados ao reator concomitantemente com o etanol, como uma forma de controlar o crescimento desse coque. O gás N2O foi escolhido por ser mais oxidante e um grande excedente industrial (atualmente esse coproduto é queimado na maior parte dos processos) e importante responsável pelas reações de oxidação com o gás ozônio que que ocasiona no aquecimento global, diante disso, propor rotas de utilização desse composto é favorável ambiental e economicamente para que seja melhor aproveitado. Ao final, o presente trabalho estudou sobre a constituição do coque formado, buscou definir o comportamento químico da reação e propor as condições ótimas de operação para a obtenção dos produtos de interesse.