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Type: TESE DIGITAL
Title: Obtenção de ésteres etílicos a partir de oleína e óleo de palma por catálise hetergenêa utilizando resina de troca aniônica
Title Alternative: Ethyl ester production from palm olein and palm oil by heterogeneous catalysis using anion exchange resin
Author: Bejarano Alva, Isabel Janet, 1989-
Advisor: Meirelles, Antonio Jose de Almeida, 1958-
Abstract: Resumo: Os oleoquímicos são uma importante alternativa para a substituição de produtos baseados no petróleo. O biodiesel é um deles e é definido como uma mistura composta de ésteres alquílicos de ácidos graxos, obtido principalmente pela reação de transesterificação de óleos vegetais com álcoois de cadeia curta. Esta reação pode ocorrer na presença de catalisadores homogêneos ou heterogêneos. A catálise heterogênea usando resinas de trocas iônicas para a obtenção de biodiesel apresenta vantagens significativas devido à alta atividade e facilidade na regeneração da resina, separação mais simples entre produto e catalisador e a eliminação de subprodutos. Portanto, o objetivo deste trabalho foi investigar a conversão da oleína e do óleo de palma refinado em ésteres etílicos usando a resina de troca aniônica forte, Amberlyst A26 OH, como catalisador. Nesse sentido, o desenvolvimento deste trabalho teve quatro etapas. A primeira etapa compreendeu as análises das matérias-primas. Na sequência, um estudo preliminar foi realizado para entender o efeito do tempo na taxa de conversão da oleína de palma em ésteres etílicos. Na terceira etapa, executou-se o planejamento experimental (DCCR) mantendo-se o tempo fixo obtido no estudo preliminar. O planejamento experimental (DCCR) teve três fatores com três níveis cada um e dois pontos axiais: temperatura (38,2 °C, 45 °C, 55 °C, 65 °C e 71,8 °C), porcentagem de catalisador (4,64 %, 6 %, 8 %, 10 % e 11,36 %), razão molar oleína : etanol (1:3,44; 1:4,8; 1:6,8;e 1:10,16 ) com o propósito de obter a maior conversão de oleína de palma em ésteres etílicos. Por fim, realizou-se um estudo comparativo com o óleo de palma sob a melhor condição obtida para a oleína de palma. Com os resultados obtidos, pode-se concluir que a melhor condição para a transesterificação com a resina Amberlyst A26 OH como catalisador heterogêneo foi a seguinte: 10 % de catalisador, temperatura de 71 °C e uma razão molar de oleína : etanol de 1:9,3 para 8 h de reação com conversão da oleína de palma em ésteres etílicos de 81,5 ± 3,7 %. Essa mesma condição foi aplicada para a transesterificação do óleo de palma, já que esse óleo e a oleína de palma possuem composições químicas bastante similares, e a conversão obtida foi de 87,1 ± 2,4 %

Abstract: The oleochemicals are an important alternative for the replacement of petroleum based products. Biodiesel is one of them and it is defined as a mixture comprising alkyl esters of fatty acids, obtained mainly by transesterification reaction of vegetable oils with short chain alcohols. This reaction can occur in the presence of homogeneous or heterogeneous catalysts. The heterogeneous catalysis using ion exchange resin for obtaining biodiesel presents significant advantages due to high activity and ease of regeneration of the resin, simple separation between catalyst and product and the elimination of by-products. Therefore, the aim of this study was to investigate the conversion of palm olein and refined palm oil in ethyl esters, using a strong anion exchange resin, Amberlyst A26 OH, as catalyst. In this sense, the development of this study had four steps. The first one comprised the analysis of raw materials. Further, a preliminary study was carried out to understand the effect of time on the olein conversion rate in ethyl esters. In the third step, rotational central composite design (RCCD) was established maintaining the fixed time obtained in the preliminary study. The experimental design (RCCD) had three factors with three levels each one and two axial points: temperature (38.2 °C, 45 °C, 55 °C, 65 °C and 71.8 °C), catalyst percentage (4.64 %, 6 %, 8 %, 10 % and 11.36 %), molar ratio olein : ethanol (1 : 3.44, 1 : 4.8, 1 : 6.8, and 1 : 10.16) in order to obtain the highest olein conversion in ethyl esters. With the results obtained, it can be concluded that the best condition for transesterification with Amberlyst A26 OH resin as heterogeneous catalyst was as follows: 10 % catalyst, 71 ° C and a molar ratio of 1: 9.3 for 8 h reaction with palm olein conversion in ethyl esters of 81.5 ± 3.7%. The same condition was applied to the transesterification of palm oil, since this oil and palm olein have very similar chemical compositions and the conversion obtained was 87.1 ± 2.4%
Subject: Resinas de troca ionica
Transesterificação
Biodiesel
Superficie de resposta - Metodologia
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEA - Dissertação e Tese

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