Efeito do pH da carga reacional na reforma em fase líquida do sorbitol em catalisador Pt-Re suportado em carbono

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

29/07/2011

RESUMO

Com o crescimento econômico mundial e a grande preocupação com a qualidade de vida da sociedade e do planeta, é necessário a busca por novas tecnologias para a geração de energia, que façam uso dos recursos naturais renováveis de forma eficiente. Apontado como uma das 12 moléculas-chaves mais promissoras a serem usadas em futuras biorrefinarias, o sorbitol aparece como uma alternativa para geração de produtos de maior valor agregado, como combustíveis líquidos, gás de síntese, alcanos leves e insumos químicos. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo principal contribuir para um melhor entendimento da reação de reforma em fase líquida do sorbitol a altas pressões utilizando catalisadores metálicos. Primeiramente foi realizada a redução do catalisador, na qual se utilizou uma rampa de temperatura iniciando à temperatura ambiente até atingir 400C em um período de 10 horas, permanecendo nesta temperatura por 2 horas e diminuindo em 15 minutos para a temperatura de reação. Utilizou-se fluxo de hidrogênio de vazão igual a 30 ml.min-1 na ausência de pressão. Para a reação, foi utilizada uma solução de alimentação de 20% de sorbitol em água nos pHs 6,5, 10 e 3, um fluxo de argônio, utilizado como gás de arraste, de 10 ml.min-1, temperaturas de 250 e 265C e pressões de 42 e 54 bar respectivamente, mantendo o sistema reacional a um bar acima do ponto de bolha. O perfil de redução do catalisador 10% Pt/C mostrou a presença de dois principais picos distintos, indicando a possibilidade de formação de espécies mais facilmente redutíveis. O perfil de redução do catalisador 10%Re/C indicou baixo consumo de hidrogênio, demonstrando que o rênio foi parcialmente reduzido. Já o catalisador bimetálico 10%PtRe(1:1)/C teve seu perfil de redução modificado após a adição de rênio, indicando uma forte interação entre os átomos de Pt e Re. Experimentos de quimissorção de CO mostram que a adição de rênio provoca um aumento da dispersão da platina, resultando na formação de ligas para os catalisador de Pt-Re/C.Observando-se os resultados dos testes catalíticos em meio neutro pode-se concluir que para as mesmas condições de temperatura, pressão, WHSV e mantendo-se o pH da solução de alimentação em torno de 6,5, o catalisador bimetálico 10%PtRe(1:1)/C apresentou um rendimento muito superior na conversão do sorbitol em relação aos catalisadores monometálicos 10%Pt/C e 10%Re/C. Nos testes com pH 10, observou-se que a conversão, tanto global quanto gasosa, foi maior que a obtida nos testes com pH 6,5 comparando os testes na mesma temperatura. Também foi constatado um rendimento de hidrogênio considerável, principalmente se comparado aos valores obtidos nos testes com pH 6,5, o que pode ser justificado pela adição de KOH a solução de alimentação. Já nos testes com pH 3, houve uma diminuição tanto na conversão global quanto na fase gasosa com a diminuição da temperatura assim como ocorreu nos testes com pH 6,5 e 10. Notou-se também um rendimento de hidrogênio baixo para todas as temperaturas estudadas. O aumento na velocidade espacial provoca uma diminuição na conversão em todos os pHs estudados, o que denota a ocorrência de um regime cinético no sistema reacional. Em pH 6,5 ocorreu a formação principalmente de CO2, etano, propano e butano na fase gasosa e 1,4-Sorbitano na fase líquida. O aumento do pH levou a uma maior seletividade a CO2 propano e etano, bem como um aumento no rendimento de hidrogênio, indicando reações de D/HFL. Já em pH 3, há um aumento na seletividade da fase líquida, produzindo principalmente isossorbita, 1,4-Sorbitano e 1,4-Manitano, denotando a ocorrência de reações de desidratação.

ASSUNTO(S)

engenharia quimica reforma em fase líquida biocombustíveis biocombustíveis sorbitol liquid phase reform biofuels

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