Efeito da moagem do catalisador exausto de cracking catalítico nas propriedade de argamassas de cimento

Atualmente, o impacto ambiental gerado pela produção de cimento é uma das grandes preocupações a nível mundial. O seu processo de produção requer não só a utilização de quantidades significativas de recursos naturais não renováveis bem como de consumo de energia. Concomitantemente, a produção de cimento é a maior fonte de emissão antropogénica de CO2 para a atmosfera. Desta forma, várias medidas têm sido concebidas com o intuito de diminuir estes impactos visando a preservação do meio ambiente. Uma dessas medidas consiste em substituir parcialmente cimento por resíduos industriais. Neste sentido, com o presente trabalho pretendeu-se avaliar o efeito da moagem do catalisador exausto da unidade de “cracking” catalítico (FCC) - proveniente da refinaria da GALP, em Sines - nas propriedades de argamassas em que este resíduo substitui parcialmente o cimento. Na campanha experimental prepararam-se argamassas com substituição parcial de cimento por resíduo de FCC – entre os 0 a 15%, em massa – com três distribuições de tamanho de partículas de resíduo distintas. Na preparação destas argamassas adotaram-se duas abordagens experimentais que originaram duas séries de argamassas: numa das séries, a consistência das argamassas no estado fresco varia em função do teor de catalisador incorporado e na outra série, a consistência das argamassas é mantida constante através da adição de superplastificante, independentemente do teor de catalisador incorporado. As propriedades das argamassas no estado fresco avaliadas foram: a consistência por espalhamento, o teor de ar e a massa volúmica. No estado endurecido avaliou-se: a velocidade de propagação de ondas ultrassónicas nas argamassas, a resistência mecânica, a aderência e a absorção de água por capilaridade. Com o presente estudo verifica-se que a utilização de resíduo moído como substituto parcial do cimento, aumenta a trabalhabilidade da argamassa para substituições de 15%. Para substituições de 5% e 10%, a moagem do resíduo não se apresenta sensível à trabalhabilidade. A moagem deste resíduo de FCC também não tem um efeito significativo nos valores de resistência à compressão das argamassas em que é incorporado, embora se verifique uma tendência para que os resíduos moídos conduzam a valores resistência à compressão mais elevados quando comparado com o não moído, particularmente quando a percentagem de incorporação do resíduo é mais elevada. A atividade pozolânica aumenta com a moagem do resíduo de FCC. A introdução de resíduo moído conduz à diminuição da absorção de água por capilaridade, à medida que a percentagem de substituição aumenta.

Utilização de catalisadores de cracking catalítico na despolimerização do poli(metacrilato de metilo)

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Cracking catalítico de resíduos plásticos

No presente trabalho foram realizadas análises à degradação térmica e catalítica do polietileno de alta densidade (PEAD), de resíduos plásticos de cabos eléctricos e do hidrocarboneto n-C50. Analisou-se, ainda, a influência do n-C50 na degradação catalítica dos resíduos de cabos eléctricos, variando as proporções da mistura cabos/C50. Para isso, usaram-se simultaneamente as técnicas de Termogravimetria (TGA) e Calorimetria Diferencial de Varrimento (DSC), sob atmosfera inerte. No estudo em causa utilizou-se o zeólito ZSM-5 como catalisador de partida. Posteriormente submeteu-se o zeólito a tratamentos de dessilicação, variando a concentração da solução básica empregue durante o tratamento alcalino. Procedeu-se à caracterização textural dos zeólitos através da adsorção de azoto, e à caracterização da acidez pela técnica de termodessorção a temperatura programada. Averiguou-se o efeito da dessilicação dos zeólitos na pirólise catalítica do PEAD, resíduos de cabos eléctricos e C50. Verificou-se que a dessilicação conduziu a um aumento da mesoporosidade e da área de superfície externa, sem ocorrerem alterações significativas na microporosidade. O tratamento de dessilicação dos zeólitos conduziu a um aumento da sua actividade durante a pirólise catalítica dos resíduos de cabos eléctricos e do n-C50, diminuindo a temperatura de degradação catalítica dos mesmos. Constatou-se que a presença de hidrocarboneto baixou a temperatura de degradação catalítica dos resíduos de cabos eléctricos, melhorando a actividade do zeólito. Analogamente os resíduos de cabos eléctricos também aceleraram a degradação catalítica do n-C50, isto é, o hidrocarboneto, na presença dos resíduos, inicia a sua degradação catalítica a uma temperatura inferior comparativamente a quando se encontra isolado.

Reutilização de catalisador exausto da indústria petroquímica em materiais à base de cimento

A produção de cimento é um processo que envolve um impacto ambiental significativo, uma vez que necessita de apreciáveis quantidades de recursos naturais não-renováveis e energia, além de contribuir para a emissão de poluentes, particularmente CO2 para a atmosfera. A presente dissertação pretende contribuir para o desenvolvimento de novos materiais à base de cimento, com menor impacto ambiental, substituindo parcialmente o cimento corrente por dois resíduos industriais diferentes: um oriundo da indústria petrolífera, concretamente um catalisador exausto da unidade de “cracking” catalítico (FCC) e o outro da indústria da transformação de pedra natural. Neste sentido, estudaram-se diferentes misturas de cimento com incorporação de catalisador exausto de FCC e de resíduo de pedra natural calcária, bem como, com a incorporação simultânea de ambos os resíduos, para avaliar se os cimentos compostos, a que dão origem, correspondem aos requisitos mecânicos e físicos, aos quais os cimentos e seus constituintes devem respeitar, para serem certificados pela norma NP EN 197-a [1]. A campanha experimental teve como objecto de estudo 21 formulações de cimentos sem e com incorporação de resíduo(s) com as quais se estudou: no estado fresco - os tempos presa, a trabalhadibilidade, a massa volúmica e o teor em ar; no estado endurecido - a velocidade de propagação de ondas ultra-sónicas, a resistência mecânica e a absorção de água por capilaridade. Apesar de ambos os resíduos acelerarem o início de presa, todas as pastas formuladas satisfazem o requisito físico preconizado pela norma NP EN 197-1 [1]. A utilização de catalisador “carking” catalítico em leito fluidizado (FCC) conduz á diminuição da fluidez da argamassa e proporciona o incremento da resistência mecânica. As misturas com incorporação de 15% de resíduo - tanto de FCC como pedra natural - cumprem os requisitos mecânicos, conforme o requerido pela norma NP EN 197-1 [1]. Também as misturas com incorporação de ambos os resíduos satisfazem este requisito, para teores de substituição de cimento de 20%. A velocidade de propagação de ondas ultra-sónicas é correlacionável com a resistência mecânica das argamassas produzidas. A utilização destes resíduos na qualidade de substitutos parciais do cimento demonstrou-se viável podendo traduzir-se na produção de cimentos com propriedades melhoradas.

ECO-betão com adição de resíduo da indústria petrolífera

Dissertação de natureza Científica para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Edificações

Incorporação de resíduo da indústria petrolífera em argamassas de cal hidráulica para a reabilitação de edifícios

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Edificações

ECO: argamassas de cal hidráulica para reabilitação de edifícios

Dissertação de Natureza Científica para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Edificações

Produção de biocombustíveis a partir da biomassa : melhoria da resistência do zeólito ZSM-5 aos compostos fenólicos

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

La transformació química. 'La transformación química'.

Se describen los procesos de obtención de hidrocarburos ligeros a partir de los residuos pesados de la destilación del petróleo. Explica los diferentes procesos de cracking: catalítico, termal e hidrocracker, y cómo se puede transformar lo inservible en primera materia.

Craqueamento termo-catalítico da mistura óleo de fritura usado-lodo de estamparia têxtil para a produção de óleo com baixo índice de acidez

In this work, cracking experiments were performed to carry out the thermal conversion of the mixture of used frying oil and textile stamping sludge in continuous reactor. The textile stamping sludge was used to catalyze the reaction of thermal cracking. The physical and chemical properties of the oil produced were analyzed. Among the results of this analysis the level of acidity in the range of 12 mg KOH/g stands out. Low levels of acidity as this particular mean better quality oil. In this regard it is important that further researches on processes of conversion of residual oil occur.

Análise da viabilidade de motorização elétrica do soprador no ciclo regenerativo da unidade de craqueamento catalítico fluidizado em uma refinaria

One of the biggest environmental problems of today is the climate change. Experts affirm that this global warming is related to the greenhouse effect. Its causes are directly related to human activity, especially the use of fossil fuels. In this context, companies around the world are challenged to improve energy efficiency in order to reduce the environmental impact and work toward the so-called tripod of sustainable development that focuses on the social, economic and environmental aspects of a business strategy. The first step a company can make in this regard is to conduct an inventory of emissions of greenhouse gases (GHGs). The reduction of GHG emissions in a refinery can be achieved by replacing steam turbines with electric motors to drive big machines, this reduction is achieved by relieving the steam consumption for electric power available or purchased. An important aspect associated with the reduction of GHG emissions is the best performance of the Energy Intensity Index (ERI). The objective of this study was to analyze the feasibility of the blower motorization in the regenerative cycle of a fluidized catalytic cracking unit at a specific refinery. For development work, two methods were used, the initial screening and optimization scenarios with the help of software Butyl. The results indicate that after a certain cost of natural gas this substitution becomes favorable. In addition, there is a large reduction of CO2 emissions avoided by burning fuel

Finite element analysis of concrete cracking at early age

The study of the early age concrete properties is becoming more important, as the thermal effects and the shrinkage, even in the first hours, could generate cracks, increasing the permeability of the structure and being able to induce problems of durability and functionality in the same ones. The detailed study of the stresses development during the construction process can be decisive to keep low the cracking levels. In this work a computational model, based on the finite element method, was implemented to simulate the early age concrete behavior and, specially, the evaluation of the cracking risk. The finite element analysis encloses the computational modeling of the following phenomena: chemical, thermal, moisture diffusion and mechanical which occur at the first days after the concrete cast. The developed software results were compared with experimental values found in the literature, demonstrating an excellent approach for all the implemented analysis.

Cracking formation on the surface of extruded photodegraded polypropylene plates

The cracking formation during the photodegradation of polypropylene (PP) plates (1 mm thickness), with (PPOx) and without pro-oxidant [PP), has been investigated. The plates were produced by extrusion in an industrial production line and were exposed to ultraviolet radiation in the laboratory for periods of up to 480 hr. The samples were investigated by infrared spectroscopy- FTIR, optical light microscopy, differential scanning calorimetry (DSC) and X-ray diffraction (XRD). The results showed that the extension of photodegradation process is more intense for PPOx than for PP samples. For both samples, cracks were formed at the surface perpendicularly to the flow-lines. However the cracks frequency was different for both samples and sides of sample. The crack frequency was correlated with chain orientation, A(110); it was shown that lower degrees of orientation resulted in lower crack frequency. POLYM. ENG. SCI., 48:365-372, 2008. (c) 2007 Society of Plastics Engineers.

Influence of Microstructures on Polarization Resistance and Hydrogen-Induced Cracking of a Micro-Alloyed Steel Submitted to Different Cooling Rates

The effect of different microstructures on the polarization resistance (Rp) and the hydrogen-induced cracking (HIC) of a micro-alloyed steel austenitized and submitted to different cooling rates was studied. Samples 19.1 x 6 x 2 mm, containing the whole thickness of the plate were extracted from a 20 mm plate and heat treated on a quenching dilatometer, were submitted to Rp and HIC corrosion tests. Both Rp and HIC tests followed as close as possible ASTM G59 and NACE standard TM0284-2003, in this case, modified only with regard to the size of the samples. Steel samples transformed from austenite by a slow cooling (cooling rate of 0.5 degrees C.s(-1)) showed higher susceptibility to hydrogen-induced cracking, with large cracks in the middle of the sample propagating along segregation bands, corresponding to the centerline of the plate thickness. For cooling rates of 10 degrees C.s(-1), only small cracks were found in the matrix and micro cracks nucleated at non-metallic inclusions. For higher cooling rates (40 degrees C.s(-1)) very few small cracks were detected, linked to non-metallic inclusions. This result suggests that structures formed by polygonal structures and segregation bands (were cutectoid microconstituents predominate) have higher susceptibility to HIC. Structures predominantly formed by acicular ferrite make it difficult to propagate the cracks among non-oriented and interlaced acicular ferrite crystals. Smaller segregation bands containing eutectoid products also help inhibit cracking and crack propagation; segregation bands can function as pipelines for hydrogen diffusion and offer a path of stress concentration for the propagation of cracks, frequently associated to non-metallic inclusions. Polarization resistance essays performed on the steel in theas received condition, prior to any heat treatment, showed larger differences between the regions of the plate, with a considerably lower Rp in the centerline. The austenitization heat treatments followed by cooling rates of 0.5 e 10 degrees C.s(-1) made more uniform the corrosion resistance along the thickness of the plate. The effects of heat treatments on the corrosion resistance are probably related to the microconstituent formed, allied to the chemical homogenization of the impurities concentrated on the centerline of the plate.