Contribuições para o aumento do tempo de vida de zeólitas HZSM-5 hierárquicas na reação ETH

Resumo

Reações de conversão do etanol a hidrocarbonetos (ETH) tem recebido especial atenção diante dos problemas ambientais causados pelo uso de combustíveis fósseis. Seu potencial pode ser especialmente explorado no cenário brasileiro, onde a produção de etanol oriundo de fontes renováveis é consolidada. Essas reações podem ser realizadas via catálise heterogênea por zeólitas protônicas, especialmente a H-ZSM-5. Nessa reação, o efeito de confinamento é dominante na produção de hidrocarbonetos C3+. Entretanto, a formação de espécies aromáticas ativas em sítios ácidos confinados resulta na produção de coque, desativando o catalisador, o que pode ser minimizado pelo uso de zeólitas hierárquicas, que contem meso e/ou macroporos, os quais facilitam a difusão das espécies intermediárias e dos produtos da reação. A engenharia dos poros de zeólitas H-ZSM-5, através da síntese na presença de organossilanos e também o controle de sua morfologia através da preparação de zeólitas nanométricas e na forma de nanofolhas serão abordadas neste projeto. A otimização das condições de operação do reator bem como a avançada caraterização, qualitativa e quantitativa, do coque formado e seus efeitos estruturais sobre as diferentes zeólitas trarão contribuições que permitirão otimizar o desempenho catalítico na reação de ETH, através do aumento do tempo de vida dos catalisadores.