Equilíbrio líquido-líquido na produção de compostos furânicos

• Processo: 16/05950-5
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de agosto de 2016 - 31 de julho de 2018
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Luis Alberto Follegatti Romero
• Beneficiário: Luis Alberto Follegatti Romero
• Instituição-sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesq. associados: Moisés Teles dos Santos ; Pedro de Alcântara Pessôa Filho
• Assunto(s): Equilíbrio líquido-líquido Aspen Plus

Resumo

A produção de biocombustíveis líquidos e produtos químicos de alto valor agregado a partir da biomassa é um dos desafios mais importantes que enfrentamos hoje, devido às preocupações ambientais e os riscos de escassez energética. Recentemente, vários grupos de pesquisa têm descrito algumas abordagens para converter açúcares de seis carbonos, tais como glicose e frutose, procedentes da biomassa em um composto furânico chamado 5-hidroximetilfurfural ou HMF. O HMF é considerado como o composto intermediário chave para a sínteses de biocombustíveis líquidos (2,5-dimetilfurano e 2-metilfurano), polímeros, produtos farmacêuticos, entre outros, constituindo um bloco de construção (building block) no desenvolvimento de tecnologias para o estabelecimento de biorrefinarias. No entanto, existem vários desafios técnicos e econômicos que têm atrasado a produção destes compostos em escala industrial. Algumas dessas dificuldades estão associadas ao desconhecimento das propriedades termodinâmicas e das composições das fases em equilíbrio durante o processo reacional, a problemas na separação do HMF a partir da fase aquosa em função da presença de coprodutos gerados na fase orgânica extrativa e às dificuldades adicionais relacionadas ao reaproveitamento do solvente utilizado. Neste contexto, este projeto propõe: i) a determinação experimental das propriedades termodinâmicas dos compostos furânicos; ii) o estudo do equilíbrio líquido-líquido (ELL) de misturas binárias e ternárias envolvidas na etapa reacional e de separação do processo de produção do HMF; iii) a modelagem termodinâmica dos dados de equilíbrio obtidos empregando o modelo Non-Random Two Liquid (NRTL) e/ou a equação de estado (CPA EoS) e iv) a viabilidade econômica da produção de HMF por simulação computacional usando o ASPEN PLUS. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

CAVALCANTI, KYRIALE V. M.; FOLLEGATTI-ROMERO, LUZ M.; DALMOLIN, IREDE; FOLLEGATTI-ROMERO, LUIS A. Liquid-liquid equilibrium for (water+5-hydroxymethylfurfural+1-pentanol/1-hexanol/1-heptanol) systems at 298.15 K. JOURNAL OF CHEMICAL THERMODYNAMICS, v. 138, p. 59-66, NOV 2019. Citações Web of Science: 0.

FOLLEGATTI-ROMERO, L. M.; SOSA, F. H. B.; COSTA, M. C.; TAVARES, D. T.; DE OLIVEIRA, L. H.; FOLLEGATTI-ROMERO, L. A. Excess volumes and partial molar volumes of binary liquid mixtures of furfural or 2-methylfuran with alcohols at 298.15 K. JOURNAL OF CHEMICAL THERMODYNAMICS, v. 134, p. 20-30, JUL 2019. Citações Web of Science: 0.

DALMOLIN, IREDE; PINTO, RAFAELA R.; DE OLIVEIRA, LEONARDO H.; FOLLEGATTI-ROMERO, LUIS A.; COSTA, ALINE C.; AZNAR, MARTIN. Liquid-liquid equilibrium in systems used for the production of 5-hydroxymethylfurfural from biomass using alcohols as solvents. JOURNAL OF CHEMICAL THERMODYNAMICS, v. 111, p. 80-87, AUG 2017. Citações Web of Science: 7.