Transesterificação do óleo de soja com catalisador homogêneo utilizando butanol para obtenção de biodiesel
Biodiesel, butanol, constantes cinéticas, catalisador homogêneo.
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O biodiesel é uma das alternativas na redução dos impactos ambientais por ser um combustível derivado de matérias primas renováveis como óleos vegetais e gorduras animais. Pode ser obtido através da reação de transesterificação entre um álcool e triglicerídeos na presença ou não de um catalisador, tendo como produto um éster, que é o biodiesel e glicerina. O objeto de estudo desse trabalho foi a reação de transesterificação do óleo de soja com diferentes álcoois, avaliando-se a possibilidade do uso de butanol como álcool, utilizando-se de um catalisador de base homogênea (hidróxido de potássio), obtendo como resultado o modelo para a conversão da reação e a cinética reacional. As reações de transesterificação foram realizadas em um reator de vidro encamisado, com condensador acoplado e um banho de aquecimento. Foram realizados as reações com diferentes álcoois variando a razão molar álcool:óleo para o biodiesel feito com metanol, etanol, 2-propanol e butanol, logo após foi feito um planejamento fatorial 23 utilizando o butanol na reação e com as seguintes condições: razão álcool:óleo de 4:1 a 8:1, 1 a 2%, 1 a 2 horas e 65°C. Para a obtenção da curva cinética, foram retiradas amostras da reação entre o tempo inicial e 60 minutos. Para todas as amostras foram analisadas a densidade e viscosidade e suas conversões foram medidas utilizando análise termogravimétrica e cromatografia gasosa. Na análise de densidade, das reações do planejamento fatorial, variou entre 889,41 kg/m3 e 850,18 kg/m3, já para a viscosidade variou entre 11,10 cSt e 3,10 cSt. Tanto para a densidade e para a viscosidade foi visto que ao aumentar a conversão em éster essas propriedades sofriam decréscimo em seus valores. Para as análises de conversão, os quatro tipos de álcool com a razão molar 10:1 foram encontradas as conversões: metanol 99,28%, etanol 81,72%, 2-propanol 7,50% e butanol 49,74%. Para o planejamento com butanol, o ponto ótimo ocorreu com razão 8:1, 2% em massa de catalisador, por duas horas, onde obteve 76,24% de conversão. Com o modelo obtido pelo planejamento 23 constatou-se que os três fatores analisados foram significativos, com um erro médio entre os valores preditos e experimentais de 2,3%. A reação se mostrou de segunda ordem com constante cinética de valor 3x10-5 min-1. Sendo assim, pode-se concluir que o biodiesel produzido com butanol obteve ótimos valores de conversão fazendo com que esse álcool seja uma alternativa por advir de fontes renováveis e melhor a lubricidade do combustível.