reações heterogêneas síntese mtbe

Catálise Heterogênea - MTBE

Alex Júnior-124500054Fernanda Pereira Martins-Gustavo Santos-124550024Paulo César Gomes Silva - 104550014Tatiana Ferreira-104550051

Cin

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Cá

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Importância

• Uso principal: aditivo oxigenado para gasolina.

o aumento na octanagem (melhor eficiênciana combustão);

o Redução da emissão de CO pelos automóveis.

2Figura 1 – Estrutura bidimensional do MTBE

(WIKIMEDIA COMMONS, 2014)

Síntese

• Reação desejada

(CH3)2C(CH2) + CH3OH (CH3)3CO(CH3)metanol

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H+MTBEIsobuteno

Síntese

Figura 2– Exemplo de adição de álcool catalisada por ácido (BRUICE, 2006)

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• Reação desejada

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)

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Isobuteno Isobuteno diisobuteno

metanol metanol dimetiléter águia

Isobuteno águia Álcool butílico terciário

Fatores importantes

• Temperatura da reação;

• Taxa metanol/isobuteno;

• Conversão de isobuteno;

• Vida do catalisador;

• Pureza do MTBE produzido.

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Catalisadores

• Zeólitas;

• Montmorillonita(Mg, Ca)O.Al2O3Si5O10.nH2O;

• Resinas de troca iônica; Figura 3 – Exemplos de zeólitas (AGUIAR et al., 2002)

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Figura 4 - Montmorillonita(WIKIMEDIA., 2014)

Resinas de troca iônica ácidas

• Copolímero de SDVB/PS;

• Grupo catalítico funcional adicionado por sulfonação.

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Figura 5 – Resina sulfonada (DOW, 2014)

Figura 6 – INDION 225 (SEVENSEASSOLUTIONS, 2014)


Figura 8 - Ampliação de bead de poliestireno (PI PURING, 2014).

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Figura 7 - DOWEX MONOSPHERE IonExchange Beads (DOW, 2014)


• 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.

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• Desativação e estabilidade:

– Envenenamento por bases e metais;

– Obstrução do catalisador;

– Resistência à abrasão;

-Temperatura.

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Reatores e condições reacionais

Figura 9 – Processo típico de síntese do MTBE em ú nico estágio (LEE, 1997) 12


Figura 10– Processo típico de síntese do MTBE em duplo estágio (LEE, 1997)13


Figura 11– Processo de síntese do MTBE por destilação reativa (CORRÊA, 2003)14

Conclusão

• Foram avaliadas reações envolvidas, bemcomo características gerais do processo desíntese do MTBE por catálise heterogênea.

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REFERÊNCIAS

• AGUIAR, Mônica Regina Marques Palermo de; NOVAES, Amanda Cardoso; GUARINO, Alcides Wagner Serpa. Remoção de metais pesados de efluentes industriais poraluminossilicatos. 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 jun2014.

• 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: 01jun 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.

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