• Sonuç bulunamadı

Os resultados das diversas análises químicas, físico-químicas e texturais, juntamente com os dados obtidos através dos testes catalíticos realizados com a deposição da fase ativa com os teores de 5, 10 e 20% nos suportes MCM-41 e La-SiO2 nos permitiram obter as seguintes conclusões.

O método de síntese para o suporte La-MCM-41não produziu um bom material, onde não foram observadas as características de um material com estrutura hexagonal, comprovada pelos resultados de DRX, enquanto os resultados de área específica pelo método BET foi observado curvas de adsorção/dessorção características de materiais mesoporosos, formando provavelmente tubos de silicato de lantânio desorganizados.

A impregnação da fase ativa diminuiu o volume de nitrogênio adsorvido nas amostras de MCM-41, provavelmente devido ao níquel dentro dos poros. De acordo com os resultados de DRX, RTP e FTIR há interação do óxido de níquel com o suporte (SiO2) ou grupos silanóis superficiais (Si-OH).

No teste catalítico verificou-se que não há influência da estrutura hexagonal no processo de consumo de metano, onde os melhores resultados foram para os materiais contento 20% de níquel; por outro lado houve interferência do suporte na produção de gás de síntese, onde o melhor resultado é da estrutura MCM-41.

A razão de H2/CO, produzido no processo está no intervalo de 1,0 a 1,5. Sendo adequada para síntese do ácido acético, ácido dimetílico e reduzindo a formação de CO2. Razão preferencial para aplicações gas to liquids (GTL) baseada na síntese de Fischer-Tropsch.

Os suportes com 20% de níquel metálico obtiveram resultados de redução/oxidação satisfatório durante todos os 15 ciclos do teste de capacidade de armazenamento de oxigênio, indicando que podem ser utilizados com bons transportadores de oxigênio.

Os melhores resultados analisados foram para os materiais com 20% de níquel metálico, que indica que a fase ativa foi mais importante dos que os suportes utilizados.

REFERÊNCIAS

ADÁNEZ, J., DE DIEGO, L.F., GARCIA-LABIANO, F., GAYAN, P., ABAD, A., Selection of oxygen carriers for chemical-looping combustion. Energy &

Fuelsv.18, p.371–377, 2004.

ADÁNEZ, J.; ABAD, A.; GARCIA-LABIANO, F.; GAYAN, P.; DIEGO, L. F.; Review – Progress in Chemical-Looping Combustion and Refoming

Technologies – Progress in Energy and Combustion Science,v.38, p.215- 282, 2012.

ALVES, J. A. B. L. R.Síntese e Caracterização da Peneira Molecular MCM-

41 contendo Terras Raras na Dessulfurização, utilizando Tiofeno como Molécula Sonda.2010. 104 f.Dissertação (Mestrado em Química) – Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal-RN, 2010.

ALVES, S. C. Reforma a vapor do metano para a produção de hidrogênio:

estudo termodinâmico e protótipo de modelo matemático de reator com membrana.2005. 220 f.Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Uberlândia. Uberlândia, Ubelandia – MG, 2005.

ANUÁRIO ESTATÍSTICO BRASILEIRO DO PETRÓLEO E DO GÁS NATURAL / AGÊNCIA NACIONAL DO PETRÓLEO, Gás Natural e Biocombustíveis. – Rio de Janeiro: ANP, 2012. Disponível em: <http://www.anp.gov.br/>. Acesso em: 29Ago. 2012.

ANUNZIATA, A.O.; BELTRAMORE, A.R.; CUSSA, J.

SynthesisatatmosphericpressureandchacterizationofhighlyorderedAl, V, and Ti- MCM-41 mesostruturedcatalyst.CatalysisToday, v. 133-135, p. 891-896, 2008. ARMOR, J.N.TheMultiple Roles for Catalysis in the Production of

H2.Applied Catalysis A: General, v. 21, p. 159-176, 1999.AYABE, S.; OMOTO,

H.; UTAKA T.; KIKUCHI R.; SASAKI K.; TERAOKAY.; EGUCHI K. Catalytic autothermal reforming of methane and propane over supported metal catalysts.AppliedCatalysis A: General, v. 241, p. 261-269, 2003. BARROS, B. S.; Reforma a seco e a vapor do metano sobre os

precursores catalíticos LaNiO3/α-Al2O3 e La2NiO4/α-Al2O3 preparados por

autocombustão assistida por microondas. 2009. 103 f.Tese (Doutorado em

Engenharia de Materiais) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e

Engenharia de Materiais, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal- RN, 2009.

BECK, J. S.; LEONOWICZ, M. E.; MICHAEK, E.; ROTH, W. J.; VATULI, J. C. & KRESGE, C. T. Ordered mesoporous molecular sieves sythetized by a liquid- crystal template mechanism.Nature, v. 359, p. 710, 1992.

BERLINI, C.; FERRARIS, G.; GUIDOTTI, M.; MORETTI, G.; PSARO, R.; RAVASIO, N. Catalytic Epoxidation of Unsatured Alcohol on Ti-MCM- 41Microporous.Mesoporous Materials, v. 44, p.595, 2001.

BIZ, S.; OCCELLI, M. L. Synthesis and characterization of mesoestructures materials Catalytic.Science and Engineering, v. 40, p.329, 1998.

BRADFORD, M. C. J.: VANNICE, M. A. Catalytic reforming of methane with carbon dioxide over nickel catalysts I. Catalyst characterization and activity.

Applied catalysis A: General, v. 142, p. 73-96, 1996.

BURATTIN, P.; CHE, M.; LOUIS, C. Characterization of the Ni(II) phase formed on silica upon deposition-precipitation. The Journal of Physical and

Chemistry, v.101, n.36, p.7060-7074, 1997.

CAMBLOR, M.A.; CORMA, A.; PEREG-PARIENT, J. Infrared spectroscopic investigation of titanium in zeolites: A new assignment of the 960 cm-1 band.

Journal of the Chemical Society, Chemical Communication,p.557-559,

1993.

CHEN, H.; DAI, W.; GAO, R.; CAO, Y.; LI, H. FAN, K. New green catalytic manufacture of glutaric acid from the oxidation of cyclopentane-1,2-diol with aqueous hydrogen. Applied Catalysis A: General: A, v. 328, p.226-236, 2007. CHO, P.; MATTISSON, T.; LYNGFELT, A. Comparison of iron-, copper- and manganese-based oxygen carriers for chemical-looping combustion.Fuel, v.83, p.1215-1225, 2004.

CORMA, A.; NAVARRO, M.T.; PÈREZ-PARIENTE, J. Synthesis of an

Ultralarge Pore Titanium Silicate Isomorphous to MCM-41 and its Applications as a Catalyst for Selective Oxidation of Hydrocarbons.Journal of the Chemical

Society, Chemical Communication, v. 2, p.147-155, 1994.

DE DIEGO, L. F.; ORTIZ, M.; ADÁNEZ, J.; GARCÍA-LABIANO, F.; ABAD, A.; GAYÁN, P.; Synthesis gás generation by chemical-looping reforming in a batch fluidized bed reactor using ni-based oxygen Carriers. Chemical Enginnering

Journal,v.144,p.289-298, 2008.

DE DIEGO, L. F.; ORTIZ, M.; ABAD, A.; GARCIA-LABIANO, F.; GAYÁN, P.; ADÁNEZ, J.: Hydrogen production by auto-themal chemical-looping reformin in a pressurized fluidized bed reactor using Ni-based oxygen carriers.

International Journal of Hydrogen Energy,v.35, p.151-160, 2010.

DE LASA, H. I.; HOSSAIN, M. M. Chemical-looping combustion (CLC) for inherent CO2 separation – a review.Chemical Engineering Science, v.63, p.4433-4451, 2008.

DRY, M.E.: Catalysis: Science and Technology. J.R.Anderson and M. Boudart.NewYork : Springer Verlag. v.1, p.106, 1984.

GARCIA, R.; Combustíveis e combustão industrial. Rio de Janeiro: Interciência, 2002.

HABIB, S.; LAUNAY, F.; LAFORGE, S.; COMPAROT, J.; FAUST, A.; MILLOT, Y.; ONFROY, T.; MONTOUILLOUT, V.; MAGNOUX, P.; PAILLAUD, J.;

GÉDÉON, A. High catalyticcrackingactivityof Al-MCM-41

typematerialspreparedfrom ZSM-5 zeolitescrystalsandfumed sílica.

AppliedCatalysis A: General, v.344, p.61-69, 2008.

HE, N.; LU, Z.,; YUAN, C.; HONG, J.; YANG, C.; BAO, S.; XU, Q. Effect of trivalent elements on the thermal and hydrothermal stability of MCM-41 mesoporous molecular materials. Supramolecular Science, v.5, p.533-560, 1998.

ISHIDA, M.; JIN, H.; AKEHATA, T. Evaluation of a chemical-looping combustion power-generation system by graphic exergy analysis.Energy, v.12, v.2, p.147, 1987.

JIANG, T.; ZHAO, Q.; CHEN, K.; TANG, Y.; YU , L.; YIN, H. Synthesis and characterization of Co (Ni or Cu)-MCM-41 mesoporous molecular sieves with different amounts of metal obtained by using microware irradiation method.

Applied Surface Science, v. 254, p. 2575-2580, 2008.

KERMARE, C. K.; CARRIAT, J. Y.; BURATTIN, P.; CHE, M.; DECARREAU, A. FTIR identification of the supported phases produced in the preparation of silica-supported nickel catalysts. The Journal of Physical and Chemistry, v. 98, p. 12008-12017, 1994.

KRUK, M.; JARONIEC, M.; SAYARI,

A.Adsorptionstudyofsurfaceandstructuralpropertiesof MCM-41

materialsofdifferentporesizes.The Journal of Physical and Chemistry,V. 101, p. 583-590, 1997.

LIU, S.; XIONG, G.; DONG, H.; YANG, W. Effect of carbon dioxide on the reaction performance of partial oxidation of methane over a LiLaNiO/y-Al2O3 catalyst.Applied Catalysis A: General, v.202, p.141-145, 2000.

LYNGFELT, A.; LECKNER, B. Technologies for CO2 separation. In. ______ ; ______; Minisymposium on CO2 capture and storage.Gotnenburg:Chalmers

University of technology and University of Gotnenburg,Göteborg:, 1999. ______ ; ______; MATTISSON, T. A fluidized-bed combustion. Chemical Engineering Science, v. 56, p. 3101-3113, 2001.

MALUF, S. S. Reforma a vapor do metano: preparação de catalisador níquel/alumina com promotor e ensaios catalíticos. 2001. 112f. Dissertação (Mestrado em físico-química) – Instituto de Química de São Carlos,

MARIANO, J. B. Impactos ambientais do refino do petróleo. Rio de Janeiro: Interciência, 2005.

MATTISSON, T.; LYNGFELT, A.; Applications on chemical-looping

combustion with capture on CO2. In: Proeeding. and Nordica

Minisymposium in Carbon Dioxide Capture and Storage.Sweden:

Göteborg, 2001.

MATTISON, T., LYNGFELT, A. Proceedings of the and Nordic

Minisymposium on Carbon Dioxide Capture and Storage. Sweden:

Göteborg, 2001.

MATTISSON, T.; ADÁNEZ, J.; PROEL, T.; KUUSIK, R.; BEAL, C.; ASSINK, J.; SNIJKERS, F.; LYNGFELT, A. Chemical-looping Combustion CO2 Ready Gas Power. Energy Procedia, v.1, p.1557-1564, 2009.

MELO, V. R. M.; Síntese e caracterização de transportadores de oxigênio

para combustão com recirculação química obtido via reação de

combustão assistida por microondas. Dissertação(Mestrado em Química) – Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal do Rio

Grande do Norte- Natal-RN, 2011.

ORTIZ, M.; ABAD. A.; de DIEGO L. F.; GARCÍA-LABIANO. F.; GAYÁN.P.; ADÁNEZ.J.; Optimization of hydrogen production by Chemical-Looping auto- thermal Reforming Working with Ni-based oxygen-carriers.International

Journal of Hydrogenand Energy,v. 36, p. 9663-9672, 2011.

PALM, C.; CREMER, P.; PETERS, R.; STOLTEN, D. Small-scale testing of a precious metal catalyst in the autothermal reforming of various hydrocarbon feeds. Journal of PowerSources, v. 106, p. 231-237, 2002.

PARIDA, K.M.; DASH, S.S. Manganese containing MCM-41: Synthesis characterization and catalytic activity in the oxidation partial of ethylbenzene.

Journal Molecular Catalysis A: Chemical,v.306, p. 54-61, 2009.

PARK, S. J.; LEE, S. Y.; A study on hydrogen-storage behaviors of nickel- loaded mesoporous MCM-41.Journal of Colloid and Interface Science,v. 346p.194–198, 2010.

PEÑA, M.A.; GÓMEZ, J.P.; FIERRO, J.L.G.New Catalytic Routes for Syngas and Hydrogen Production.Applied Catalysis A: General. n. 144, p. 7-57, 1996. PRÖLL, T.; BOLHÀR-NORDENKAMPF, J.; KOLBITSCH, P.; HOFBAUER, H.; Syngas and a separate nitrogen/argon stream via chemical looping reforming- a 140 kW pilot plant study. Fuel,v. 89, p. 1249-1256, 2010.

RICHTER, H. J.; KNOCHE, K. F. Reversibility of combustion processes,

efficiency and costing. In: Gaggioli RA, editor. Second law analysis of

processes.ACS symposium series 235, Washington, DC, p. 71–85.1983.

RODRIGUES, G.; Estudo comparativo da pirólise convencional e catalítica

de óleo de soja refinada com catalisadores tipo HAlMCM-41. Dissertação (

Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química-UFS, São Cristóvão, Sergipe, 2010.

RUIZ, J. A.C.; SILVA, F. A.; NASCIMENTO, J. C.; CARVALHO, F. C.; SILVA A. S.; MOURE, G. T.; ROJAS, L. O. A. Oxygen Carrier characterization for

chemicallooping processes. CONGRESSO BRASILEIRO DE CO2, 1., 2011, Rio de Janeiro. Anais... Rio de Janeiro: s.n, 2011.

RUIZ, J. A. C.Combustão catalítica de metano usando paládio suportado

em peneiras moleculares. Tese de doutorado do Instituto de Química – Universidade Estadual de Campinas – Unicamp. Campinas-SP 2005.

SANTOS, D. C. R. M. Efeito da adição de Y2O3 e CeO2ao catalisador Ni/α-

Al2O3 na reação de reforma autotérmica do metano. Tese de doutorado do

Programa Pós-Graduação em Química. Universidade Federal Fluminense. Niterói-RJ, 2009.

SCHMAL, M. HydrogenProduction for fuelcell. CONGRESSO DE CATÁLISE, 13., 2005, Gramado; MERCOCAT, 3., 2005, Gramado. Anais...Gramado: s.n., 2005.v.3, p. 1902-1910.

SILVA, M. L. P. Síntese e caracterização de peneiras moleculares

mesoporosas do tipo MCM-41 e AlMCM-41 a partir de fontes alternativas de sílica e de alumínio. 2009. 203 f. Tese (Doutorado em Engenharia de

Materiais) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais, Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal-RN, 2009. SOUZA, M. J. B. Desenvolvimento de catalisadores de cobalto e

molibdênio suportados em materiais tipo MCM-41 para a

hidrodessulfurização de frações de petróleo. 2005. 109 f. Tese (Doutorado

em Engenharia de Materiais) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais, Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2005.

SONG, S.; WANG, Y.; IHM, S. Effect of lanthanum addition on the thiofenehydrodesulfurization activity over Al-MCM-41 supported molybedenumcatalysts.CatalysisToday, v. 111, p. 194-198, 2006.

SOHN, J.R.; DECANIO, S.J,; LUNSFORD, J.H.; FRITZ, P. O. Acid catalysis by dealuminated zeolite Y. 2. The roles of aluminum.The Journal of Physical

STUCKY, G. D.; FIROUZI, A.; ATEF, F.; OERTLI, A. G.; CHMELKA, B. F. Alkaline lyotropic silicate-surfactante liquid crystals. Journal of the American

Chemical Society,v.119p. 3596-3610, 1997.

STUCKY, G. D.; FIROUZI, A.; KUMAR, D.; BULL, L. M.; BESIER, T.; SIEGER, P.; HUO, Q.; WALKER, S. A.; ZASADZINSKI, J. A.; GLINKA, C.; NICOL, J.; MARGOLESE, D.; STUCKY, G. D.; CHEMELKA, B. F. Cooperative

organization of inorganic-surfactant and biomimetic assemblies.Science,v. 267 p. 1138-1143, 1995.

TEIXEIRA, A.C.S.C. Avaliação de catalisadores de reforma a vapor de gás

natural por meio de ensaio catalítico padrão e caracterização físico- química. 1993. 164 f. Dissertação (Mestrado emQuímica) -Escola Politécnica,

Universidade de São Paulo, São Paulo-SP. 1993.

THOMAS,J.E.; Fundamentos de engenharia do Petróleo. Rio de Janeiro: Interciência; Petrobrás, 2004.

TRIMM, D. L. Catalysts for the control of coking during steam reforming.Catalysis Today, v. 49, p. 3-10, 1999.

TSANG, S. C.; CLARIDGE, J. B.; GREEN, M. L. H. Recent advances in the conversion of methane to synthesis gas.CatalysisToday, v.23, p.3-15, 1995. VASCONCELOS, N. Reforma a vapor do metano em catalisadores à base

de níquel promovidos com mióbia. Dissertação(Mestrado em físico-química)

– Universidade Federal Fluminense, Niterói-RJ, 2006.

VAZ, C. E. M.; MAIA, J. L. P.; SANTOS, W. G.: Tecnologia da Indústria do

Gás Natural.1. ed. São Paulo: Blucher, 2008. p. 28.

WANG, W.; SONG, M.; ZHANG, Z. Y.; RICHARDSON, M.: Synthesis and characterization on high nickel-containing mesoporossílica via a modified direct synthesis method. Journal of Non-Crystaline solids.v.352, p.2176-2180, 2006.

WOLF, J.; ANHEDEN, M.; YAN, J. Comparation of nickel-and iron-based oxygen carries in chemical looping combustion for CO2 capture in power generation.Fuel, v. 84, p.993-1006, 2005.

XIE, C.; LIU, F.; YU, S.; XIE, F.; LI, L.; ZHANG, S.; YANG, J. Catalytic cracking of polypropylene into liquid hydrocarbons over Zr and Mo modified MCM-41 mesoporous molecular sieve. Catalysis Communication,v. 10, p.79–82, 2008. ZHANG, A.; LI, Z.; LI, Y.; SHEN, Y.; ZHU, Y. Effects of different Ti-doping methods on the structure of pure-silica MCM-41 mesoporous materials.

Applied Surface Science,v. 254, p. 6298-6304, 2008.

ZAFAR.Q.; MATTISSON.T.; GEVERT.B.Integrated hydrogen and power

of particles of CuO, Mn2O3, NiO and Fe2O3 using SiO2 as support.Industrial &

Engineering ChemicalResearch, v. 44, p. 3485-3496, 2005.

ZAFAR.Q.; MATTISSON.T.; GEVERT. B. investigation of some oxidos of transition-state metals Ni, Cu, Fe and Mn supported on SiO2 and MgAl2O4.