Reações heterogêneas síntese mtbe
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O documento discute a síntese do MTBE por catálise heterogênea, incluindo as reações envolvidas, catalisadores como zeólitas e resinas de troca iônica, e condições de reatores como em único ou duplo estágio.
Reações heterogêneas síntese mtbe
- 1. Catálise Heterogênea - MTBE Alex Júnior-124500054 Fernanda Pereira Martins- Gustavo Santos-124550024 Paulo César Gomes Silva - 104550014 Tatiana Ferreira-104550051 CinéticaeCálculodeBiorreatores
- 2. Importância • Uso principal: aditivo oxigenado para gasolina. o aumento na octanagem (melhor eficiência na combustão); o Redução da emissão de CO pelos automóveis. 2 Figura 1 – Estrutura bidimensional do MTBE (WIKIMEDIA COMMONS, 2014)
- 3. Síntese • Reação desejada (CH3)2C(CH2) + CH3OH (CH3)3CO(CH3) metanol 3 H+ MTBEIsobuteno
- 4. Síntese Figura 2– Exemplo de adição de álcool catalisada por ácido (BRUICE, 2006) 4 • Reação desejada
- 5. Síntese • Reações que ocorrem paralelamente (CH3)2C(CH2) + (CH3)2C(CH2) (CH3)3C(CH)C(CH3)2 CH3OH + CH3OH (CH3)O(CH3) + H2O (CH3)2C(CH2) + H2O (CH3)3C(OH) 5 Isobuteno Isobuteno diisobuteno metanol metanol dimetiléter águia Isobuteno águia Álcool butílico terciário
- 6. Fatores importantes • Temperatura da reação; • Taxa metanol/isobuteno; • Conversão de isobuteno; • Vida do catalisador; • Pureza do MTBE produzido. 6
- 7. Catalisadores • Zeólitas; • Montmorillonita (Mg, Ca)O.Al2O3Si5O10.nH2O; • Resinas de troca iônica; Figura 3 – Exemplos de zeólitas (AGUIAR et al., 2002) 7 Figura 4 - Montmorillonita (WIKIMEDIA., 2014)
- 8. Resinas de troca iônica ácidas • Copolímero de SDVB/PS; • Grupo catalítico funcional adicionado por sulfonação. 8 Figura 5 – Resina sulfonada (DOW, 2014) Figura 6 – INDION 225 (SEVENSEASSOLUTIONS, 2014)
- 9. Resinas de troca iônica ácidas Figura 8 - Ampliação de bead de poliestireno (PI PURING, 2014). 9 Figura 7 - DOWEX MONOSPHERE Ion Exchange Beads (DOW, 2014)
- 10. Resinas de troca iônica ácidas • Grande quantidade de dados gerada para avaliação cinética; • Emprego para otimização da síntese do MTBE; • A lei da reação não é tão disponibilizada assim... mas existe. 10
- 11. Resinas de troca iônica ácidas • Desativação e estabilidade: – Envenenamento por bases e metais; – Obstrução do catalisador; – Resistência à abrasão; -Temperatura. 11
- 12. Reatores e condições reacionais Figura 9 – Processo típico de síntese do MTBE em ú nico estágio (LEE, 1997) 12
- 13. Reatores e condições reacionais Figura 10– Processo típico de síntese do MTBE em duplo estágio (LEE, 1997) 13
- 14. Reatores e condições reacionais Figura 11– Processo de síntese do MTBE por destilação reativa (CORRÊA, 2003) 14
- 15. Conclusão • Foram avaliadas reações envolvidas, bem como características gerais do processo de síntese do MTBE por catálise heterogênea. 15
- 16. REFERÊNCIAS • AGUIAR, Mônica Regina Marques Palermo de; NOVAES, Amanda Cardoso; GUARINO, Alcides Wagner Serpa. Remoção de metais pesados de efluentes industriais por aluminossilicatos. Quím. Nova, São Paulo , v. 25, n. 6b, Dec. 2002 . Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100- 40422002000700015&lng=en&nrm=iso>. Acesso em: 01 jun 2014 • ALI, MOHAMMED A.; HALIM, HAMIDE. Handbook of MTBE and Other Gasoline Oxygenates. Disponível em: <http://books.google.com.br/books?id=uGjT9lb75ZkC&pg=PA204&lpg=PA204&dq=acid+ion+exchange+resin+catalyst+mtbe&source=bl&ots=yPkHToWFiK&sig=HNsdiu3s6XRcr_O- CP_IIhs8CoA&hl=en&sa=X&ei=j_2MU_CgM5HJsQTelYKwAQ&ved=0CEQQ6AEwBg#v=onepage&q=acid%20ion%20exchange%20resin%20catalyst%20mtbe&f=false>. Acesso em: 01 jun 2014. • ARABIANOILANDGAS.COM. Mystery at Rabigh plants as MTBE pollutes naphta. Disponível em: <http://www.arabianoilandgas.com/article-7431-mystery-at-rabigh-plant-as-mtbe- pollutes-naptha/>. Acesso em: 01 jun 2014. • BRUICE, Paula Yurkanis. Química Orgânica. 4ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2006. • CORRÊA, VANESSA CORLASSOLI . Destilação Reativa - Análise De Sensibilidade Paramétrica Em Coluna De Petróleo Cru. Disponível em: < http://www.wbezerra.com.br/prh34/site/trabahos_finais/graduacao/Vanessa%20C.%20Correa_PRH34_UFSC_ENQ_G.pdf>. Acesso em: 30 mai 2014. • DOW. DOWEX Ion-Exchange Resins. Disponível em: <http://msdssearch.dow.com/PublishedLiteratureDOWCOM/dh_0041/0901b80380041d4e.pdf?filepath=liquidseps/pdfs/noreg/177- 01395.pdf&fromPage=GetDoc>. Acesso em: 01 jun 2014. • GATES, Bruce C. Catalysis by Ion-Exchange Resins. Disponível em: < http://www.chms.ucdavis.edu/research/web/catalysis/PDF%20Pubs/Gates%20Pub%20-%20420.pdf>. Acesso em: 01 jun 2014. • LEE, Sunggyu. Methane and its Derivatives. Disponível em: <http://books.google.com.br/books?id=511baO6ldHAC&pg=PA164&lpg=PA164&dq=acid+ion+exchange+resin+catalyst+mtbe&source=bl&ots=_GrLVF4g6u&sig=ISuJ3wCbozfB3V8_GRfOj -x4mDw&hl=en&sa=X&ei=j_2MU_CgM5HJsQTelYKwAQ&ved=0CEEQ6AEwBQ#v=onepage&q=acid%20ion%20exchange%20resin%20catalyst%20mtbe&f=true>. Acesso em: 01 jun 2014. • SEVENSEASSOLUTIONS. INDION 225. Disponível em: <http://www.sevenseassolutions.com/content.php?pid=25>. Acesso em: 01 jun 2014. • WIKIMEDIA COMMONS. MTBE-2D-structure. Disponívem em:<http://commons.wikimedia.org/wiki/File:MTBE-2D-structure.png>. Acesso em: 01 jun 2014. 16