Pirólise térmica e catalítica de resíduos de vácuo gerados no refino de petróleo

In this study, was used a very promising technique called of pyrolysis, which can be used for obtaining products with higher added value. From oils and residues, since the contribution of heavier oils and residues has intensified to the world refining industry, due to the growing demand for fuel, for example, liquid hydrocarbons in the range of gasoline and diesel. The catalytic pyrolysis of vacuum residues was performed with the use of a mesoporous material belonging the M41S family, which was discovered in the early 90s by researchers Mobil Oil Corporation, allowing new perspectives in the field of catalysis. One of the most important members of this family is the MCM-41, which has a hexagonal arrangement of mesopores with pore diameters between 2 and 10 nm and a high specific surface area, making it very promising for use as a catalyst in petroleum refining for catalytic cracking, and their mesopores facilitate the access of large hydrocarbon molecules. The addition of aluminum in the structure of MCM-41 increases the acidity of the material, making it more positive for application in the petrochemical industry. The mesoporous material of the type Al-MCM41 (ratio Si / Al = 50) was synthesized by hydrothermal method starting from the silica gel, NaOH and distilled water added to the gel pseudobohemita synthesis. Driver was used as structural CTMABr. Removal of organic driver (CTMABr) was observed by TG / DTG and FTIR, but this material was characterized by XRD, which was observed the formation of the main peaks characteristic of mesoporous materials. The analysis of adsorption / desorption of nitrogen this material textural parameters were determined. The vacuum residues (VR's) that are products of the bottom of the vacuum distillation tower used in this study are different from oil fields (regions of Ceará and Rio de Janeiro). Previously characterized by various techniques such as FTIR, viscosity, density, SARA, elemental analysis and thermogravimetry, which was performed by thermal and catalytic degradation of vacuum residues. The effect of AlMCM-41 was satisfactory, since promoted a decrease in certain ranges of temperature required in the process of conversion of hydrocarbons, but also promoted a decrease in energy required in the process. Thus enabling lower costs related to energy expenditure from degradation during processing of the waste

No presente trabalho, foi utilizada uma técnica bastante promissora denominada de pirólise, a qual pode ser usada para obtenção de produtos com maior valor agregado. Partindo de óleos e resíduos, visto que a contribuição desses petróleos mais pesados e resíduos tem se intensificado para o mundo da indústria do refino, em virtude da crescente demanda por combustíveis, como por exemplo, hidrocarbonetos líquidos na faixa de gasolina e óleo diesel. Os resíduos de vácuo (RV´S) que são produtos de fundo da torre de destilação a vácuo utilizados neste trabalho, foram provenientes de diferentes petróleos (regiões do Ceará e Rio de Janeiro). Estes resíduos foram previamente caracterizados por várias técnicas como: FTIR, viscosidade, densidade, SARA, análise elementar e termogravimetria, pela qual foi realizada a degradação térmica e catalítica dos resíduos de vácuo. A pirólise catalítica dos resíduos de vácuo foi realizada com a utilização de um material mesoporoso pertencente à família M41S, que foi descoberto no início dos anos 90 por pesquisadores da Mobil Oil Corporation, possibilitando assim novas perspectivas no ramo da catálise. Um dos mais importantes membros desta família é o MCM-41, que possui um arranjo hexagonal de mesoporos com diâmetros de poros entre 2 a 10 nm e uma alta área específica, tornando-o bastante promissor para ser utilizado como catalisador no refino do petróleo para o craqueamento catalítico, já que seus mesoporos facilitam o acesso de moléculas grandes de hidrocarbonetos. A incorporação do alumínio na rede do material MCM-41 proporciona a acidez ao material, possibilitando sua aplicação na indústria petroquímica. O material mesoporoso do tipo Al- MCM41 (razão Si/Al=50) foi sintetizado através do método hidrotérmico partindo da Sílica gel, NaOH e água destilada, acrescentado de pseudobohemita no gel de síntese. O efeito do AlMCM-41 foi satisfatório, pois promoveu uma diminuição de determinadas faixas de temperatura requeridas no processo de conversões dos hidrocarbonetos, como também promoveu uma diminuição na energia necessária do processo. Possibilitando assim, menos custos relacionados ao gasto de energia para a degradação durante o processamento desses resíduos. Como direcionador estrutural foi utilizado CTMABr. A remoção do direcionador orgânico (CTMABr) foi verificado por TG/DTG e FTIR, como também este material foi caracterizado por DRX, o qual foi constatado a formação dos principais picos característicos dos materiais mesoporosos. Pela análise de adsorção/dessorção de nitrogênio deste material foram determinados os parâmetros texturais