Síntese e caracterização de aluminofosfato impregnado com molibdênio/zinco visando a dessulfurização por adsorção

Discussions about pollution caused by vehicles emission are old and have been developed along the years. The search for cleaner technologies and frequent weather alterations have been inducing industries and government organizations to impose limits much more rigorous to the contaminant content in fuels, which have an direct impact in atmospheric emissions. Nowadays, the quality of fuels, in relation to the sulfur content, is carried out through the process of hydrodesulfurization. Adsorption processes also represent an interesting alternative route to the removal of sulfur content. Both processes are simpler and operate to atmospheric temperatures and pressures. This work studies the synthesis and characterization of aluminophosphate impregnate with zinc, molybdenum or both, and its application in the sulfur removal from the gasoline through the adsorption process, using a pattern gasoline containing isooctane and thiophene. The adsorbents were characterized by x-ray diffraction, differential thermal analysis (DTG), x-ray fluorescence and scanning electron microscopy (SEM). The specific area, volume and pore diameter were determined by BET (Brunauer- Emmet-Teller) and the t-plot method. The sulfur was quantified by elementary analysis using ANTEK 9000 NS. The adsorption process was evaluated as function of the temperature variation and initial sulfur content through the adsorption isotherm and its thermodynamic parameters. The parameters of entropy (ΔS), enthalpy variation (ΔH) and free Gibbs energy (ΔG) were calculated through the graph ln(Kd) versus 1/T. Langmuir, Freundlich and Langmuir-Freundlich models were adjusted to the experimental data, and the last one had presented better results. The thermodynamic tests were accomplished in different temperatures, such as 30, 40 and 50ºC, where it was concluded the adsorption process is spontaneous and exothermic. The kinetic of adsorption was studied by 24 h and it showed that the capability adsorption to the adsorbents studied respect the following order: MoZnPO > MoPO > ZnPO > AlPO. The maximum adsorption capacity was 4.91 mg/g for MoZnPO with an adsorption efficiency of 49%.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

As discussões sobre o problema da poluição causada por emissões veiculares são antigas e vêm evoluindo com o passar do tempo. A procura por tecnologias mais limpas e as alterações climáticas cada vez mais frequentes induziram as indústrias e os órgãos governamentais a impor limites cada vez mais rigorosos para os teores de contaminantes nos combustíveis, os quais impactam diretamente nas emissões atmosféricas. Atualmente a forma de melhorar a qualidade dos combustíveis, quanto ao enxofre, é através do processo de hidrodessulfurização e recentemente, os processos de adsorção tem se mostrado como uma alternativa bastante interessante à remoção de enxofre, pois tais processos são mais simples e operam a temperaturas e pressões atmosféricas. O presente trabalho contempla a síntese e caracterização do aluminofosfato impregnado com zinco, molibdênio ou ambos e sua aplicação no estudo da remoção de enxofre da gasolina através do processo de adsorção, utilizando uma gasolina modelo contendo iso-octano e tiofeno. Os adsorventes foram caracterizados por difração de raios-X, análise termogravimétrica (ATG), fluorescência de raios-X e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A área específica, volume e diâmetro de poros foram determinados pelo método BET (Brunauer-Emmet-Teller) e método t-plot. O enxofre foi quantificado por analise elementar através do ANTEK 9000 NS. O Processo de adsorção foi avaliado em função da variação da temperatura e da concentração inicial de enxofre através das isotermas de adsorção e de seus parâmetros termodinâmicos. Os parâmetros variação de entropia (ΔS), variação de entalpia (ΔH) e variação da energia livre de Gibbs (ΔG) foram calculados pelo gráfico de ln(K) versus 1/T. Os modelos de Langmuir, Freundlich e Langmuir-Freundlich foram ajustados aos dados experimentais, tendo o último apresentado os melhores resultados. Os testes termodinâmicos foram realizados nas temperaturas de 30, 40, 50 ºC e constatou-se que o processo de adsorção é espontâneo e exotérmico. A cinética da adsorção foi estudada por 24 horas e mostrou que a capacidade de adsorção para os adsorventes estudados segue a seguinte ordem: MoZnPO > MoPO > ZnPO > AlPO. A capacidade máxima de adsorção foi 4,91 mg/g para o MoZnPO com uma eficiência de adsorção de 49%.