Zeólitas sintetizadas com estruturas hierárquicas aplicadas a pirólise de resíduos da indústria de petróleo

dc.contributor.advisorAraújo, Antonio Souza de
dc.contributor.advisor-co1Fernandes Júnior, Valter José
dc.contributor.advisor-co1IDpt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1595902438130772
dc.contributor.advisorIDpt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9770622597949866
dc.contributor.authorLima, Regineide de Oliveira
dc.contributor.authorIDpt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9647228096525988
dc.contributor.referees1Gondim, Amanda Duarte
dc.contributor.referees1IDpt_BR
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6738828245487480
dc.contributor.referees2Ribeiro, Marcilio Pelicano
dc.contributor.referees2IDpt_BR
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0948271484684401
dc.contributor.referees3Santos, Nataly Albuquerque dos
dc.contributor.referees3IDpt_BR
dc.contributor.referees3Latteshttp://lattes.cnpq.br/3104121895000367
dc.date.accessioned2017-03-18T00:12:17Z
dc.date.available2017-03-18T00:12:17Z
dc.date.issued2016-07-26
dc.description.abstractThe petroleum industry generates different residues and zeolites are of great importance in the treatment and processing of residues of the petroleum refining and petrochemical industry for having peculiar properties. In this context, this paper reports the zeolites study ZSM-5 with hierarchically structures of pores, synthesized using as silanizante agent phenylaminopropyl trimethoxysilane (PHAPTMS) at concentrations of 15mol%, 17mol% and 20mol%, aiming at implementing the best material in thermo catalytic pyrolysis of the waste generated of the petroleum industry. The synthesis of ZSM-5 were also conducted without organic template, assisted by the seed induction method in the form of powder, subjected to 180 °C for 27 h, the crystallization interrupt periods at 8, 12 and 16 h for addition of PHAPTMS. The materials were synthesized and characterized by the methods of X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FTIR), thermal analysis (TG / DTG), surface acidity measured by n-butylamine desorption thermogravimetric analysis (TG) and FTIR, scanning electron microscopy (SEM), nitrogen adsorption. The kinetic study by thermogravimetry of pure RAT and HDPE waste was performed with and without catalyst. Through model-free kinetic method using the integral curves TG, were estimated activation energy, conversion rates and time degradation of waste in function of temperature. It was noted that for the materials synthesized with 15mol% of PHAPTMS in periods of 8, 12 and 16h showed higher concentrations of the active sites, surface acidity, making promising in HDPE degradation. The kinetic study of HDPE by Vyazovkin method showed a lower activation energy for the HZ5 15mol% material in the 16 h period. Also a lowering of the activation energy was revealed when used this material in the kinetic study for the RAT. In the thermal pyrolysis and thermalcatalytic of waste carried out at temperatures of 500 °C, 475 °C, 450 °C. It was chosen for use in thermalcatalytic pyrolysis, the material (HZ5 15mol% 16h) due to better acidity and lower energy required for the degradation of HDPE. In thermalcatalytic pyrolysis of HDPE selectivity afforded products with added values, which can be used in the petrochemical industry. In thermalcatalytic pyrolysis RAT This material potentiated C1-C4 hydrocarbon groups; C5-C12, C13-C19 regarding the LPG, gasoline and diesel. Providing better loads in the process and reducing the waste generated during petroleum refining.pt_BR
dc.description.resumoA indústria de petróleo gera diferentes resíduos e as zeólitas possuem grande importância no tratamento e beneficiamento dos resíduos da indústria de refino de petróleo e petroquímica por apresentarem propriedades peculiares. Neste contexto, o presente trabalho relata o estudo de zeólitas ZSM-5 com estruturas hieráquicas de poros, sintetizadas utilizando como agente silanizante, o fenilaminopropiltrimetoxisilano (PHAPTMS) nas concentrações de 15 mol%, 17 mol% e 20 mol%, visando aplicação do melhor material na pirólise termocatalítica de resíduos gerados e derivados da indústria de petróleo. As sínteses das ZSM-5 também foram realizadas na ausência de direcionador orgânico de estutura, assistido pelo método de indução por semente na forma de pó, submetidas a 180 °C, por 27 h, sendo os períodos de interrupção da cristalização em 8, 12 e 16 h para adição do PHAPTMS. Os materiais foram sintetizados e caracterizados pelos métodos de difração de raios X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise térmica (TG/DTG), acidez superficial medidas através da dessorção de n-butilamina por termogravimetria (TG) e FTIR, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e adsorção de nitrogênio. Ainda foi realizado um estudo do comportamento cinético através da termogravimetria dos RAT, PEAD e sobre os catalisadores. Através do modelo cinético model-free, utilizando as curvas integrais TG, foram estimados a energia de ativação, as taxas de conversão e o tempo degradação dos resíduos em função da temperatura. Notou-se que para os materiais sintetizados com 15 mol% de PHAPTMS nos períodos de 8, 12 e 16 h apresentaram maiores concentrações dos sítios ativos, acidez superficial, tornando promissores na degradação de PEAD. O estudo cinético feito em PEAD pelo método Vyazovkin revelou uma menor energia de ativação para o material HZ5 15 mol% no período de 16 h. Também foi revelado um abaixamento da energia de ativação quando utilizou esse material no estudo cinético para o RAT. Na pirólise térmica e termocatalítica dos resíduos realizadas nas temperaturas de 500 °C, 475 °C, 450 °C. Foi escolhido para aplicação na pirólise termocatalítica, o material, (HZ5 15 mol% 16 h), por apresentar melhor acidez e menor energia requerida para a degradação de PEAD. Na pirólise termocatalítica sobre PEAD proporcionou seletividade de produtos com valores agregados, os quais podem ser utilizados na indústria petroquímica. Na pirólise termocatalítica de RAT este material potencializou as faixas de hidrocarbonetos de C1-C4; C5-C12, C13-C19 referentes ao GLP, gasolina e diesel. Proporcionando melhores cargas no processo e reduzindo os resíduos gerados durante o refino de petróleo.pt_BR
dc.identifier.citationLIMA, Regineide de Oliveira. Zeólitas sintetizadas com estruturas hierárquicas aplicadas a pirólise de resíduos da indústria de petróleo. 2016. 100f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Petróleo) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/22340
dc.languageporpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE PETRÓLEOpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectPirólisept_BR
dc.subjectHZSM-5 hieráquicaspt_BR
dc.subjectModelo Vyazovkinpt_BR
dc.subjectRATpt_BR
dc.subjectPEADpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICApt_BR
dc.titleZeólitas sintetizadas com estruturas hierárquicas aplicadas a pirólise de resíduos da indústria de petróleopt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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