Equilíbrio de Fases para o Sistema N-hexano + Dibenzotiofeno + Etilsulfato de 1-etil-3-metilimidazólio

• Processo: 10/07052-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2010
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2011
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Martin Aznar
• Beneficiário: Thiago Melozo Waldrigui
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Líquidos iônicos Dessulfurização Termodinâmica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: dessulfurização | equilíbrio de fase | líquidos iônicos | Termodinâmica | Termodinâmica, equilíbrio de fases, separação e mistura

Resumo

O enxofre presente nos combustíveis fósseis usados no transporte automotivo é liberado na forma de óxidos de enxofre (SOx) na atmosfera e inibe a performance dos equipamentos de controle de poluição em veículos. Em 2009, na União Européia, o teor limite de enxofre na gasolina passou a ser de 10 ppm, enquanto nos Estados Unidos, este valor é de 50 a 80 ppm. No Brasil, a Agência Nacional do Petróleo estabeleceu um limite de 50 ppm para 2014.Nas petroquímicas, combustíveis com baixo teor de enxofre são obtidos através do processo de hidrodessulfurização (HDS), que consiste na hidrogenação catalítica sob severas condições operacionais (300 °C e 30-100 bar), se tornando um processo de alto custo energético. Além disso, a HDS é eficiente apenas na remoção do enxofre presente nos compostos sulfurosos alifáticos, sendo que para os compostos sulfurosos aromáticos, priciplamente os derivados do dibenzotiofeno (DBT), têm se mostrado muito resistentes à remoção via HDS. Por este motivo, aumentou-se busca de processos alternativos, eficientes, abrangentes que consumam menos energia. Entre estes métodos alternativos, são citados: a destilação extrativa; a dessulfurização oxidativa em sistemas líquido-líquido; a biodessulfurização usando bactérias; e a extração líquida usando líquidos iônicos. Este último método se baseia na diferença de solubilidade em líquidos iônicos que existe entre os compostos aromáticos e os alifáticos.Os líquidos iônicos constituem uma nova classe de materiais que vem atraindo enorme interesse industrial e científico por causa de propriedades favoráveis como solventes, mais especificamente o seu caráter benigno ao meio ambiente (green solvents). Líquidos iônicos são sais, compostas de um cátion orgânico relativamente grande e de um ânion, geralmente inorgânico, e que são líquidos à temperatura ambiente. A sua principal característica é que se mantêm líquidos ao longo de um amplo intervalo de temperatura e que não possuem pressão de vapor mensurável; portanto, não apresentam emissões potencialmente poluentes, como a maior parte dos solventes orgânicos convencionais.Em um eventual processo de extração de compostos sulfurosos aromáticos por líquidos iônicos, um ponto chave é a regeneração e reciclo do solvente. Estudos demonstram que os compostos sulfurosos podem ser removidos por dissolução do líquido iônico em água e conseqüente precipitação dos compostos sulfurosos (para líquidos iônicos hidrofílicos) ou por destilação direta dos compostos sulfurosos (para líquidos iônicos hidrofóbicos). Outros estudos apontam a extração com CO2 supercrítico como um caminho promissor.Este trabalho de pesquisa faz parte de um projeto maior que visa estudar experimentalmente a dessulfurização da gasolina através do equilíbrio de fases de sistemas envolvendo gasolinas modelo + aromático sulfuroso + líquidos iônicos, com vistas à remoção do DBT. Nesta etapa, o sistema tratado será n-hexano + dibenzotiofeno (DBT) + etilsulfato de 1-etil-3-metil imidazólio ([emim][EtSO4]). Os resultados serão obtidos a diferentes temperaturas, para analisar o efeito da temperatura sobre a remoção do enxofre. Estes dados serão usados para modelagem termodinâmica com o modelo NRTL.