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Produção de Hidrocarbonetos através da Síntese de Fischer-Tropsch utilizando Catalisadores de Fe/K

by Mesquita, Francisco Edson

Abstract (Summary)
A reação de síntese de Fischer-Tropsch tem merecido grande atenção pelo seu interesse tecnológico e científico. Este interesse está associado a conversão do gás natural em produtos líquidos de alta qualidade (gasolina e diesel) e elevado valor agregado. No presente trabalho é descrito a metodologia empregada na síntese e caracterização de catalisadores de ferro usados na síntese de Fischer-Tropsch, com ênfase nos catalisadores suportados em sílica e catalisadores industriais (utilizados na síntese de amônia) promovidos com potássio e cobre. Pretende-se com esta discussão, identificar possíveis vias para o desenvolvimento de catalisadores mais ativos e seletivos, variando a composição do promotor estrutural para fins de otimizar a distribuição dos produtos em frações de hidrocarbonetos específicos (gasolina, diesel e graxa). A reação foi conduzida em um reator de leito de lama. O estudo seguiu um planejamento experimental do tipo fatorial quadrado com ponto central e os resultados foram analisados baseados na metodologia dos gráficos de superfície de respostas. Os efeitos das diferentes condições operacionais (temperatura e pressão) e dos diferentes teores de potássio na distribuição dos produtos líquidos foram comparados baseados nos cromatogramas, número médio de carbono (Nn) e no grau de dispersão dos produtos. Para todos os catalisadores de ferro empregados neste trabalho, observou-se um aumento no índice que representa o comprimento da cadeia de hidrocarboneto (Nn) com o aumento do teor de potássio. Indicando um maior grau de polimerização para os catalisadores de ferro suportados com 18K em ralação aos outros (12K, 6K e industrial). Os resultados mostram que, para catalisadores suportados, em pressões elevadas (25 e 30atm) favorecem a produção de graxa, enquanto a seletividade para hidrocarbonetos líquidos é favorecida a baixa pressão (20atm) e baixa temperatura (240ºC). Para os catalisadores industriais, observou-se um aumento na fração graxa em baixas temperaturas (240-255ºC) e elevadas pressões (30atm). Contudo, os resultados de todas as corridas para o catalisador suportado e o industrial promovido e não-promovido apresentaram quantidades significativas de n-parafinas com no máximo 35 átomos de carbono que pode ser causados através das limitações geométricas e espaciais dentro dos poros do catalisador que também podem explicar o motivo pelo qual o índice de dispersão da distribuição de hidrocarbonetos serem mais baixos para um maior número de carbonos médio.
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Bibliographical Information:

Advisor:Fábio Ribeiro Campos da Silva; Cesar Augusto Moraes de Abreu; Fabiano André Narciso Fernandes; Fernando Gazelli Sales

School:Universidade Federal do Ceará

School Location:Brazil

Source Type:Master's Thesis

Keywords:ENGENHARIA QUIMICA Combustíveis líquidos Catalisador de ferro Potássio Reator leito lama

ISBN:

Date of Publication:03/07/2007

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