ANÁLISE DO PROCESSO DE DESTILAÇÃO DO DIESEL VEGETAL DE PALMA (ELAEIS GUINEENSIS, JACQ.), UTILIZANDO-SE Na2CO3 NÃO REGENERADO COMO CATALISADOR Janaina Guedes.

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1 ANÁLISE DO PROCESSO DE DESTILAÇÃO DO DIESEL VEGETAL DE PALMA (ELAEIS GUINEENSIS, JACQ.), UTILIZANDO-SE Na2CO3 NÃO REGENERADO COMO CATALISADOR Janaina Guedes Eid 1, Onésimo Amorim Corrêa 2, Rafael Martins Lourenço 3, Silvio Alex Pereira da Mota 4 Ramon Prado Sousa 5 Marilena Emm Araújo 6 Luiz Eduardo Pizarro Borges 7, Nélio Teixeira Machado 8 1 Graduanda em Engenharia Química, FEQ/UFPA; 2 Graduando em Engenharia Química, FEQ/UFPA; 3 Graduando em Engenharia Química, FEQ/UFPA; 4 Engenheiro Químico, Mestre, PRODERNA/UFPA; 5 Graduando em Engenharia Química, FEQ/UFPA; 6 Engenheira Química, Drª, FEQ/UFPA; 7 Engenheiro Químico, D. Sc, IME; 8 Engenheiro Químico, Dr-Ing, FEQ/UFPA; Os biocombustíveis (biodiesel e produto líquido orgânico) são provenientes de matérias-primas renováveis como os óleos vegetais, dentre as principais fontes energéticas renováveis para a produção destes estão: a palma, soja, buriti entre outros. As rotas tecnológicas mais utilizadas na produção do biodiesel e do produto líquido orgânico (P.L.O) são a transesterificação e o craqueamento termocatalítico (SILVA, 2012). Neste trabalho investigou-se o processo de destilação em escala de bancada do P.L.O. obtido em uma Planta da Unidade Piloto de Craqueamento utilizando-se um catalisador (Na2CO3) recuperado de um processo de craqueamento anterior. Um dos principais escopos desta pesquisa foi analisar a eficiência da potencialidade do óleo de palma bruto na rota tecnológica de craqueamento termocatalítico seguido por um processo de destilação e finalmente obter os dados deste processo em escala de bancada e posteriormente transpor para uma análise de destilação em escala piloto. INTRODUÇÃO RESULTADOS E DISCUSSÃO Após o processo de craqueamento foi retirada uma amostra objetivando caracterizar o produto líquido orgânico antes do processo de destilação conforme descrito na Tabela 1. Tabela 1. Resultados da caracterização da amostra do produto líquido orgânico (P.L.O.). Table 1. Results of sample characterization of organic liquid product (OLP). Características Unidades Óleo de palma bruto Óleo de palma craqueado (*) ANP Densidade g/cm3 0,96 0,98 0,82 - 0,85 Índice de Acidez mg KOH/g 4,8 39,00 - Índice de saponificação 158,97 Índice de refração 1,46 1,45 Ponto de Fulgor ºC 26 ≥ 38 Viscosidade cinemática cSt 48,05 4,96 2,0 - 4,5 Corrosividade 1 A 1 MATERIAL E MÉTODOS O produto líquido orgânico (P.L.O.) empregado no presente estudo foi gerado em uma Unidade Piloto de Craqueamento (Figura 1) pertencente ao Laboratório de Processos de Separações Térmicas (THERMTEK/FEQ/UFPA), nas seguintes condições operacionais: temperatura de processo de 450 °C; porcentagem do catalisador de 10% da massa de óleo; tempo reacional de 60 min e taxa de rotação de 150 rpm. No desenvolvimento do procedimento experimental de destilação fracionada em escala de bancada, utilizou-se uma coluna de destilação do tipo Vigroux, acoplada a um banho termostático (Figura 2), com a finalidade de diminuir a temperatura dentro do condensador visando a liquefação do produto destilado das frações de gasolina verde, querosene verde e diesel verde. (*) Especificações de acordo com a resolução ANP N° 65, DE – DOU Depois do processo de destilação foram retiradas amostras com o intuito de caracterizar o produto destilado e o produto rafinado conforme descrito na Tabela 2. Tabela 2. Resultados da caracterização da amostra do produto líquido orgânico (P.L.O.) após a destilação. Table 2. Results of characterization of organic liquid sample product (PLO) after distillation. Características Unidades Destilado Rafinado (*) ANP Densidade g/cm3 0,77 - 0,82 - 0,85 Índice de Acidez mg KOH/g 39,96 Índice de saponificação 65,50 145,83 Índice de refração 1,42 1,47 Ponto de Fulgor ºC 110 ≥ 38 Viscosidade cinemática cSt 1,01 10,03 2,0 - 4,5 Corrosividade 1 A 1 (*) Especificações de acordo com a resolução ANP N° 65, DE – DOU Ao analisar a Tabela 1, verificou-se que o catalisador não regenerado produziu efeitos positivos nas propriedades físico-químicas do produto craqueado (P.L.O.), cita-se como exemplo o índice de acidez, que passou de 4,8 mg KOH/g (óleo bruto) para 39,00 mg KOH/g de amostra, estes resultados quando comparados com os dados da ANP N° 65, são bastante otimistas. Com o uso de catalisador não regenerados, outro importante parâmetro é levado em consideração, viscosidade, a qual sofreu um decréscimo significativo de 48,05 cSt (óleo bruto) para 4,96 cSt (craqueado), resultando-se em um valor bastante favorável comparado com a legislação. Na Tabela 2, verificou-se um aumento no parâmetro índice de acidez uma vez que pode ter sido arrastado durante o processo de destilação uma fração de ácidos carboxílicos. Identificou-se também um decréscimo significativo na viscosidade do destilado e um aumento deste mesmo parâmetro no rafinado isto corrobora que o produto de fundo do processo de destilação realmente concentrou hidrocarbonetos pesados enquanto que no destilado concentrou-se as frações mais leves. Figura 1. Planta da Unidade Piloto de Craqueamento. Figure 1. Pilot Plant Cracking Unit.. Figura 2. Sistema de destilação em escala de bancada. Figure 2. Distillation system bench scale. O processo durante o experimento procedeu da seguinte maneira: primeiramente ligou-se o banho e esperou que atingisse a uma temperatura de 10°C, com o intuito de que evitasse perdas de líquidos voláteis presentes na amostra, depois pesou-se 795,46 g do óleo de palma (Elaeis guineensis jaqc) bruto craqueado e transportou para um balão de fundo redondo de três saídas. Posteriormente ligou a manta aquecedora, estando a mesma ajustada para operar com potência máxima, com o objetivo de aprimorar melhor a destilação, aumentando o rendimento e diminuindo o tempo total da reação durante o processo. A amostra a ser destilada, foi aquecida até atingir uma primeira faixa de destilação que foi de 40 a 175°C que corresponde à gasolina, desta forma foi possível separar a gasolina verde das outras frações de destilado, onde a temperatura permaneceu constante em 175 °C até que terminasse de gotejar o produto destilado, em seguida a alíquota é devidamente armazenada em um recipiente de cor âmbar com capacidade de 1L. Em seguida, dá-se continuidade no processo, onde o equipamento em uso é reprogramado para realizar as mesmas etapas que foram feitas para a faixa da gasolina verde, onde se cria um quadro evolutivo para as demais faixas de destilação, que correspondem 175 a 235°C para querosene verde e 235 a 400°C para o diesel verde leve e pesado. Após o término da destilação, as frações foram encaminhadas para o Laboratório de Processos de Separações Térmicas (THERMTEK/FEQ/UFPA) e realizou-se as análises físico-químicas como: índice de acidez (mgKOH/g), densidade (g/cm3), índice de saponificação (mgKOH/g), viscosidade cinemática (cSt), índice de refração, ponto de fulgor (°C) e corrosividade ( 1A) e os resultados obtidos foram comparados com as especificações estabelecidas pela Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) que rege a resolução ANP N° 65, DE – DOU CONCLUSÃO Mediante as análises, os dados obtidos foram satisfatórios, onde resultaram em aspectos positivos ao se utilizar um catalisador não regenerado, e também enfatizou a importância ambiental, evitando assim desperdício evasivo de reagentes ao meio ambiente. No entanto, no procedimento experimental e na parte da caracterização das amostras, verificou-se uma grande potencialidade para a continuação dessas linhas de pesquisa no fracionamento de produtos líquidos orgânicos visando a obtenção de biocombustíveis mais leves. REFERÊNCIAS Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis, Resolução ANP N° 65, DE – DOU  SILVA, W. A. Investigação do processo de destilação do diesel vegetal de palma (Elaeis guineensis Jacq.) em escala de bancada obtido na cinética reacional do processo de craqueamento f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Instituto de Tecnologia, Faculdade de Engenharia Química, Universidade Federal do Pará, Belém THOMAS et al. Fundamentos de Engenharia de Petróleo. Rio de Janeiro: Editora Interciência, p. .