Exportar este item: EndNote BibTex

Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16359
Tipo do documento: Dissertação
Título: Estudo de catalisadores de Zn-V-Nb obtidos a partir de precursores lamelares para a reação de desidrogenação oxidativa do propano
Título(s) alternativo(s): Study of Zn-V-Nb catalyts obtainded from laminar structures precursors for the reaction of oxidative dehydrogenation of propane
Autor: Rocha, Marise Machado 
Primeiro orientador: Santos, Luz Amparo Palacio
Segundo orientador: Cesar, Deborah Vargas
Primeiro membro da banca: Santos, Luz Amparo Palacio
Segundo membro da banca: Cesar, Deborah Vargas
Terceiro membro da banca: Gonçalves , Marcos Vinicius Colaço
Quarto membro da banca: Gois, Jefferson Santos de
Quinto membro da banca: Bonfim, Rodrigo de Paiva Floro
Resumo: O propeno é a segunda matéria-prima de maior importância na indústria petroquímica, cujas aplicações são a produção de polipropileno, acrilonitrila, oxi-álcoois, cumeno e ácido acrílico. É obtido como subproduto nos processos de pirólise de hidrocarbonetos e de craqueamento catalítico fluidizado de gasóleos. Devido à elevada demanda, alguns processos para a obtenção direta são estudados, dentre eles a desidrogenação oxidativa do propano (DHOP), produzindo, idealmente, propeno e água. Dentre os catalisadores mais estudados para essa reação, a maioria apresenta como componente principal o vanádio. Nesse trabalho foi estudada a influência da adição de Nb em precursores de Zn-V com estrutura lamelar do tipo Φz e seu efeito na reação de desidrogenação oxidativa do propano. Os precursores foram preparados pelo método de coprecipitação e foram calcinados a 550ºC por 3 h, para formar os catalisadores. Os testes catalíticos da reação de DHOP foram realizados na faixa de temperatura de 350 ºC a 500 ºC e em pressão atmosférica. O desempenho dos catalisadores foi estabelecido com base nos indicadores de parâmetros de conversão (X) e de Seletividade (S). A caracterização por difração de raios X confirmou a formação da estrutura do tipo Φz para o V100 (sem a adição de nióbio) e V95 (com adição de 5% de nióbio). Com dados de difração de raios X obtidos com fonte de luz Sincrotron, a célula unitária dos precursores foi indexada com êxito. As estruturas foram refinadas pelo método de Rietveld, apresentando bom ajuste para o V100 e V95. A identificação das fases mostrou a formação de óxidos multimetálicos para todos os catalisadores, exceto o V0C (adição de 100% de Nb e sem V). A composição das fases foi obtida pelo método de Rietveld. Nos testes catalíticos, foi observado que o catalisador sem V apresentou maiores valores de conversão, porém menores valores de seletividade para o propeno. Para os catalisadores com vanádio, a inserção de Nb causou um aumento nos valores de seletividade. O catalisador obtido pela calcinação a 750 ºC apresentou valores mais elevados de conversão e seletividade na reação ocorrendo acima de 400 ºC.
Abstract: Propene is the second most important raw material in the petrochemical industry. It’s used for the production of polypropylene, acrylonitrile, oxy-alcohols, cumene and acrylic acid. The traditional methods to produce are as a by-product in the processes of hydrocarbon pyrolysis and fluidized catalytic cracking. In order to satisfy the increasing in the demand for propylene, some alternative processes are being studied, among them the oxidative dehydrogenation of propane (ODHP). Most catalysts described in the literature are based on vanadium oxides as the main component. On this study, it was used Φz type materials to add Nb in Zn-V structure. The synthesis method of the precursors was the co-precipitation. Catalysts were obtained by calcination of the precursor at 550 ºC during 3 h. The performance of the catalysts were evaluated in oxidative dehydrogenation of propane at temperatures from 350 ºC to 500 ºC. Propane conversion and propene selectivity were measured The technique of X-ray diffraction confirmed that the precursors V100 (no addition of Nb) and V95 (addition of 5% of Nb) have the Φz type structure. The structure indexing was successful. Precursor structures were refined by Rietveld method and the residuals factors were less than 10% for both V100 and V95. Phase identification showed that catalysts are formed by multimetallic oxides except for V0 (addition of 100% of Nb and without V in structure). Rietveld method was used to measure the proportion of the phases. For ODHP, the conversion was greater for the catalyst with Nb in its composition while the selectivity was lower. The addition of Nb in the structure of Zn-V catalysts increased the selectivity. The catalyst obtained by calcination at 750ºC showed the best performance in the ODHP reaction over 400ºC.
Palavras-chave: Desidrogenação oxidativa do propano
Vanádio
Estrutura Φz
Nióbio
Oxidative dehydrogenation of propane
Vanadium
Φz type materials
Niobium
Desidrogenação
Propano
Catalisadores
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citação: ROCHA, Marise Machado. Estudo de catalisadores de Zn-V-Nb obtidos a partir de precursores lamelares para a reação de desidrogenação oxidativa do propano. 2020. 87 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Faculdade de Química, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2020.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16359
Data de defesa: 18-Fev-2020
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Química

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Dissertação - Marise Machado Rocha - 2020 - Completa.pdf2,73 MBAdobe PDFBaixar/Abrir Pré-Visualizar


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.