Este trabalho analisou uma amostra de borra oleosa de petróleo, proveniente de um campo petrolífero no estado do Rio Grande do Norte. A borra oleosa de petróleo foi caracterizada através do método de determinação do grau API e considerada um petróleo médio;
Os materiais microporosos sintetizados neste trabalho, NaY e HY, foram caracterizados, chegando-se as seguintes conclusões relativas as suas atividades catalíticas: O material microporoso foi sintetizado com êxito por meio do método hidrotérmico, conforme comprovado pelas caracterizações realizadas. Na espectrometria de infravermelho, pode-se dizer que os espectros para todos os materiais apresentaram bandas características dos materiais microporosos NaY e HY. As análises de difração de raios X mostraram os picos característicos dos materiais estudados, comprovando a existência de estrutura faujasita.
Ao se fazer o estudo do processo de degradação térmica da borra oleosa, esse estudo mostrou resultado satisfatório quando incluído a Zeólita HY nesse processo. Ao se realizar a degradação catalítica da borra oleosa de petróleo com esse material microporoso, o efeito do craqueamento é perceptível apresentando uma aceleração na conversão dos materiais em relação a temperatura, assim como uma redução da energia de ativação necessária no processo de degradação térmica.
Diante do exposto, pode-se concluir que o reaproveitamento da borra oleosa através da degradação catalítica é promissor no tocante a redução dos resíduos sólidos gerados pela indústria petrolífera, pois com a redução da energia de ativação apresentada pela aplicação dessa técnica permite extrair uma quantidade de materiais leves e de maior valor agregado, contida no resíduo, gerando, dessa forma, uma melhoria no meio ambiente e na indústria petrolífera e possibilitando ganhos econômicos com os produtos resultantes.
Referências bibliográficas
ABADIE, E. Apostila sobre processos de refinação. Rio de Janeiro: Universidade Corporativa Petrobras/RH/UC/DTA, 2003.
AHMEDZEKI, N.S.; YILMAZ, S.; BAN, A.A. Synthesis and Characterization of Nanocrystalline Zeolite Y. Al-Khwarizmi Engineering Journal, v. 12, n. 1, p. 79- 89, 2016.
API, API Environmental Guidance Document: Onshore Solid Waste Management in Exploration and Production Operations, American Petroleum Institute (API), Washington DC, 1989.
API, Category Assessment Document for Reclaimed Petroleum Hydrocarbons: Residual Hydrocarbon Wastes from Petroleum Refining. U.S. EPA HPV Challenge Program, American Petroleum Institute (API), Washington DC, 2010.
ARAUJO, A. S.; SILVA, A. O. S.; SOUZA, M. J. B.; COUTINHO, A. C. S. L. S.; AQUINO, J. M. F. B.; MOURA, J. A.; PEDROSA, A. M. G. Crystallization of ZSM-12 Zeolite with Different Si/Al Ratio, v. 11, n. 2 p. 159-165, 2005.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS – ABNT. NBR 10004 (2004) – Resíduos Sólidos – Classificação.
BAERLOCHER, C.; MCCUSKER, L. B.; OLSON, D H. Atlas of Zeolite Framework Types. Elsevier, Radarweg 29, PO Box 211, 1000 AE Amsterdam, The Netherlands, ISBN: 978-0-444-53064-6, 2007.
BIESEKI, L. Síntese de zeólitas e argilas ácidas pilarizadas a partir de matérias primas naturais, 2012 127 f.: il. Dissertação (Mestrado em Ciência Engenharia de Materiais) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte.
BRAGA, A. A. C.; MORGON, N. H. "Descrições estruturais cristalinas de zeólitas". Química Nova, 30(1): 178, 2007.
BRECK, D.W. Zeolite molecular sieves, structuture and use. Jonh Wiley & Sons Inc, Nova York, 1974
CALDEIRA, V. P. S. Avaliação da síntese e caracterização de zeólita ZSM-5 ausente de direcionador orgânico estrutural. 2011. 90 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal.
CARDOSO, L. C. Petróleo: do Poço ao Posto. Rio de Janeiro: Qualitymark, 2006. CARMO, A. R. Analise da viabilidade do coprocessamento de solos contaminados por borra oleosa em fornos de cliquer Portland. 2003. 48f. Monografia (Mineralogia e Geotectônica). Instituto de Geociências, Departamento de Mineralogia e Geotectônica, Universidade de São Paulo, São Paulo.
CARVALHO, A. L. F. M. DE. Síntese de zeólita “A” a partir de diatomita como fonte de aluminossilicato, 2011. Dissertação (Mestrado em Ciência Engenharia de Materiais) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte.
COLELLA, C.; GUALTIERI, A.F. Cronstedt’s zeolite. Microporous and Mesoporous Materials, v. 105, n. 3, p. 213–221, 2007.
CORIOLANO, A. C. F.; SILVA, C. G. C.; COSTA, M. J. F.; PERGHER, S. B. C.; CALDEIRA, V. P. S.; ARAUJO, A. S. Development of HZSM-5/AlMCM-41 hybrid Micro mesoporous material and application for pyrolysis of vacuum gasoil. Microporous and Mesoporous Materials (print), v.172, p. 206-212, 2013.
COSTA, G. S. Extração das Espécies Metálicas de Resíduo Solido Proveniente da Pirolise da Borra Oleosa de Petróleo. 2010.81f. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal do Paraná, Curitiba.
CUNDY, C.S.; COX, P.A. The hydrothermal synthesis of zeolites: precursors, intermediates and reaction mechanism. Microporous and Mesoporous Materials, v. 82, n. 1-2, p. 1–78, 2005.
ECKERT, E.; VANEK, T.; BELOHLAV, Z.; ZAMOSTNY, P.; Effective characterization of petroleum C7+ fractions. Fuel, v. 102, p. 545 – 553, 2012.
FLANIGEN, E. M.; KHATAMI, H.; SZYMANSKI, H. A. Infrared structural studies of zeolite frameworks. Advances in Chemistry, v. 101, p. 201–229, 1971.
FRISING, T.; LEFLAIVE, P. Extraframework cation distributions in X and Y faujasite zeolites: A review. Microporous and Mesoporous Materials, v. 114, n. 1-3, p. 27–63, 2008.
GIANETTO, G. E, Zeolitas: caracteristicas, propriedades y aplicaciones industriales. Caracas: Editorial Innovacion Tecnologica, 1989.
GIANNETTO PACE, G.; RENDÓN, A. M.; FUENTES, G. R. Zeólitas: Características, propiedades y aplicaciones industriales. 2 ed., EdIT, Caracas – Venezuela, p. 352, março, 2000. 2ed ed. Caracas - Venezuela: EdiT, 2000.
GINTER, D. M.; BELL, A. T.; RADKE, C. J., in Synthesis of Microporous Materials. Molecular Sieves, M. L Occelli, H. E Robson (eds.), Van Nostrand Reinhold, New York. v. 1, p. 6, 1992.
GONCALVES, M. L. A.; Mota, D. A.P.; Teixeira, A. M. R. F.; Teixeira, M. A. G. Pyrolysis of petroleum fractions Kinetic investigation by thermogravimetry. J. Therm. Anal. Calorim. 91: 341-6, 2008.
GONCALVES, M. L. A.; Ribeiro, D. A., Mota, D. A. P.; Teixeira, A. M. R. F.; Teixeira, M.A. G. Thermal behavior of refinery atmospheric residue from different oils. J.Therm. Anal. Calorim, v.80 p.387-391, 2005.
GRECCO, S. T. F.; RANGEL, M.C. Zeólitas hierarquicamente estruturadas. Quim.Nova, v.36, p. 131-142, 2013.
GUIMARÃES, A. K. V. Extração do Óleo e Caracterização dos Resíduos da Borra de Petróleo para Fins de Reuso. Dissertação - Centro de Tecnologia, Departamento de Engenharia Química, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química,Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2007.
GUISNET, M.; RIBEIRO, F. R. Zeólitos: um nanomundo a serviço da catálise. Lisboa: Fundação CaloustreGulbenkian, 2004. p. 17-40.
GUO, J.; CHENG, X.; ZHOU, W.; LONG, Y. Studies on crystallography, stability, acidity and skeletal isomerization of C5 olefins of THF–FER zeolite. Microporous and Mesoporous Materials, v.79, p. 319–328, 2005
GUOLIN, J.; MINGMING, L.; TINGTING, C. Prospects for development of oily sludge treatment. Chemistry and Technology of Fuels and Oils, v. 47, n. 4, p. 312–326, 2011. HOLLER, F. J.; SKOOG, D. A.; CROUCH, S. R. Princípios de análise instrumental. Tradução Celio Pasquini [coordenação]; Jarbas José Rodrigues Rohwedder... [et al.]. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2009, p. 1055.
HU, G.; LI, J.; ZENG, G. Recent development in the treatment of oily sludge from petroleum industry: A review. Journal of Hazardous Materials, v. 261, p. 470-490, 2013. LIANG, J.; ZHAO, L.; HOU, W. Solid effect in chemical cleaning treatment of oily sludge. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, v. 522, p. 38-42, 2017.
LIMA, A, J, C, de. DESATIVAÇÃO E REGENERAÇÃO DE CATALISADORES ZEOLÍTICOS (HY e HZSM-5) UTILIZADOS EM CRAQUEAMENTO CATALÍTICO FLUIDIZADO – FCC. 2015. 99 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Petróleo) – Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Petróleo, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal.
LIMA, R. O. Zeólitas Sintetizadas Com Estruturas HierárquicasAplicadas A Pirólise De Resíduos da Indústria De Petróleo. 2016. 157 f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Petróleo) – Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Petróleo, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal.
LIMA, C. S.; LIMA, R. O.; SILVA, E. F. B.; CASTRO, K. K. V.; CHIAVONE FILHO, O.; SOARES, S. A.; ARAÚJO, A. S. Analysis of Petroleum Oily Sludge Produced from Oil-Water Separator, Rev. Virtual Quim, v. 6, n. 5, p. 1160-1171, 2014.
LIMA, R. O. Pirólise térmica e catalítica de resíduos de vácuo gerados no refino de petróleo. 2011. 147 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Petróleo) – Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Petróleo, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal.
LIMA, C. S. PIRÓLISE DE BORRA OLEOSA DE PETRÓLEO UTILIZANDO NANOMATERIAIS. 2014. 141 f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Petróleo) – Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Petróleo, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal.
LIU, Z. R.; YIN, C. M.; KONG, Y. H.; ZHAO, F. Q.; LUO, Y.; XIANG H. The thermal decomposition of ammonium perchlorate. Chinese Energetic Materials, 8(2): p. 75–79, 2000.
LOBO, R. F. Introduction to the Structural Chemistry of Zeolites. In: S. M. Auerbach; K. A. Carrado; P. K. Dutta (Eds.); Handbook of zeolite science and technology, 2003. New York.
LUTZ, W. Zeolite Y: Synthesis, Modification, and Properties—A Case Revisited. Advances in Materials Science and Engineering.
MA, R.; BANDO, Y.; SATO, T.; KURASHIMA, K. Growth, Morphology, and Structure of Boron Nitride Nanotubes, Chem. Mater, 13, 2965-2971, 2001.
MALISKA, A. M. Microscopia eletrônica de varredura. Universidade Federal de Santa Catarina, 2011. Disponível em: http://www.materiais.ufsc.br/lcm/web- MEV/MEV_Apostila.pdf. Acesso em: 15 set.2016.
MARIANO, J. B. Impactos Ambientais do Refino de Petróleo. 1 ed., Rio de Janeiro: Interciência, 2005.
MARTINS, L.; CARDOSO, D. Aplicação catalítica de peneiras moleculares básicas micro e mesoporosas. Química Nova, v. 29, n. 2, p. 358–364, 2006.
MEIER, W.M.; OLSON, D.H. Atlas of Zeolites Structure Types; 3. ed. rev. London, Butterworth; Heinemann, 1992.
MICROSCÓPIO ELETRÔNICO DE VARREDURA - MEV. Disponível em: <http://www.degeo.ufop.br/laboratorios/microlab/mev.htm>. Acesso em 08 maio 2017. MORENO, E. L.; RAJAGOPAL, K. Desafios da acidez na catálise em estado sólido. Quimica nova, v. 32, n. 2, p. 538-542, 2009.
MOTHÉ, C. G.; AZEVEDO, A. D.; Análise térmica de materiais. São Paulo: Artliber, 2009.
NAKANO, T.; GOTO, K.; PRATT, F. L.; WATANABE, I.; NOZUE, Y. Muonium formation in porous crystal of zeolite X. Physica B: Condensed Matter, v. 374-375, p. 359-362, 2006.
PACE, G. G.; RENDÓN, A. M.; FUENTES, G. R. Zeolitas Características, Propiedades y Aplicaciones Industriales, Segunda Edición, ISBN 980-00-1648-1, Caracas 2000. PAYRA, P.; DUTTA, P. K. Zeolites: A Primer. In: S. M. Auerbach; K. A. Carrado; P. K. Dutta (Eds.); Handbook of zeolite science and technology, 2003. New York.
PIETERSE, J. A. Z.; Low temperature alkane activation over zeolites. Ph.D. Thesis, Universiteit Twente, Netherlands, 1999.
RIGO, R. T. SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE MEMBRANAS ZEOLÍTICAS TIPO MFI E APLICAÇÃO EM SEPARAÇÃO DE AROMÁTICOS. 2013. 127 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal.
SALAHUDEEN, N.; AHMED A. S.; DAUDA, M.; WAZIRI, S. M.; JIBRIL, B. Y.; AL- MUHTASEB, A. H. Study of the Thermal Stability Effect of Impregnation of Lanthanum Metal on FCC Catalyst. Australian Journal of Industry Research SCIE Journals, 2014. SIDDIQUI, M. N. “Catalytic pyrolysis of Arab Heavy residue and effects on the chemistry of asphaltene”, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, v. 89, p. 278–285, 2010.
SILVA, A. L. F.; SOUZA FILHO, J. E.; RAMALHO, J. B. V. S.; MELO, M. V.; LEITE, M. M.; BRASIL, N. I.; PEREIRA JÚNIOR, O. A.; OLIVEIRA, R. C. G.; ALVES, R. B.; COSTA, R. F. D.; KUNET, R.; GOMES, W.; Processamento primário de petróleo. Universidade Petrobras, 2007.
SZKLO, A. S.; ULLER, V. C. Fundamentos do Refino de Petroleo: Tecnologia e Economia. Rio de Janeiro: Interciencia, 2008.
SZOSTAK, R. Molecular Sieves Principles of Synthesis and Identification. New York: Van Nostrand reinhold catalysis series, 1989.
TAVARES, M. E. E. Analise do refino no Brasil: estado e perspectiva - uma analise“cross-section”. Tese de D.Sc., COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, RJ, Brasil, 2005. TREACY, M. M. J.; HIGGINS, J. B. Collection of Simulated XRD Powder Patterns for Zeolites, 4th revised edition. Amsterdam, London, New York, Oxford, Paris, Shannon, Tokyo: Elsevier, 2001. 586 p.
UNESP- Disponível em: < http://www.rc.unesp.br/igce/aplicada/ead/residuos/res13.html >. Acesso em: abril/2017
VICENTE, J. G. P.; LIMA, P. M.; CARDOSO, D. Propriedades e avaliação catalítica da zeólita x nanométrica contendo cátions metilamônio, Química Nova, v. 39, n. 6, p. 655- 660, 2016.
WANG, Z.; DENG, Y.; SHEN, G.; AKRAM, S.; HAN, N.; CHEN, Y.; WANG, Q. Catalytic Degradation of Benzene over Nanocatalysts containing Cerium and Manganese. Chemistry Open, v. 5, n.5, p. 495-504, 2016.
WEITKAMP, J. Zeolites and catalysis. Solid State Ionics, v. 131, p. 175 - 188, 2000. XU, M.; LIU, H.; ZHAO, H.; LI, W. Effect of oily sludge on the rheological characteristics of coke-water slurry. Fuel, v. 116, p. 261 – 266, 2014.
ZAAROUR, M.; DONG, B.; NAYDENOVA, I.; RETOUX, R.; MINTOVA, S. Progress in zeolite synthesis promotes advanced applications. Microporous and Mesoporous Materials, v. 189, p. 11–21, 2014.