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Estudo de catalisadores metálicos suportados em argilas naturais pilarizadas para a produção de dimetil éter a partir de gás de síntese

Processo: 12/17957-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2012
Vigência (Término): 31 de maio de 2016
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
Pesquisador responsável:Elisabete Moreira Assaf
Beneficiário:Francielle Candian Firmino Marcos
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos, SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:09/15984-0 - Produção de bioenergia no tratamento de águas residuárias e adequação ambiental dos efluentes e resíduos gerados, AP.TEM
Assunto(s):Águas residuárias   Argilas pilarizadas   Catálise heterogênea

Resumo

Devido ao considerável crescimento na busca por fontes de energia que utilizem combustíveis renováveis, a utilização do biogás (mistura de CH4, CO2 e outros gases em pequenos teores), proveniente do tratamento anaeróbio de águas residuárias e esgotos, surge como um processo promissor para a produção de gás de síntese (mistura de H2 e CO). Este gás de síntese pode ser utilizado na geração de produtos de maior valor agregado, como por exemplo, o dimetil éter (DME), apontado como um substituto para o diesel. O DME apresenta vantagens como queima com baixa emissão de particulados e NOx. A rota tradicional de produção de DME envolve um processo em duas etapas: inicialmente, o gás de síntese é convertido a metanol e, na sequência, este é desidratado a DME, processo conhecido como GTL (gas to liquid). Mas, também o DME pode ser produzido através da conversão direta do gás de síntese em DME (processo STD- syngas to DME). Para o processo STD utilizam-se catalisadores bifuncionais, sendo que o catalisador deve ser ativo para a reação de conversão do gás de síntese a metanol e para a reação de desidratação do metanol a DME. Industrialmente utiliza-se o catalisador CuO-ZnO-Al2O3 para a síntese de metanol, e catalisadores sólidos ácidos são utilizados para a desidratação do metanol. Porém, estes materiais apresentam desativação devido à sinterização do cobre e a desativação por deposição de carbono, sendo necessária a busca por catalisadores estáveis e ativos para as diversas etapas de reação no processo de STD. Desta forma, este trabalho tem como objetivos o estudo de catalisadores bifuncionais a partir de metais (Cu-Zn, Co-Zn e Ni,Zn) suportados em argilas naturais pilarizadas com Al, Ce e Nb para a conversão direta do gás de síntese a DME, buscando otimizar catalisadores para o processo de STD.

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