Produção de diesel verde a partir do upgrading do líquido da casca da castanha de caju

Neste trabalho, realizou-se o upgrading (desoxigenação, hidrogenação e craqueamento) do líquido da casca da castanha de caju (LCC), usando o catalisador Pd/C (paládio em carbono ativado, 5% m/m), em condições brandas de reação (baixas pressões de hidrogênio no processo). Diferentes condições de reação, tais como temperatura (180, 250 e 300 ° C), tempo (5 e 10 h) e pressão (10, 20, 30 e 40 bar de H2) foram avaliadas. Pressões e temperaturas mais altas levaram a um maior grau de desoxigenação e hidrogenação. Em contraste, pressões ou temperaturas mais baixas não foram eficientes para hidrogenação e desoxigenação do LCC, porém o craqueamento dos constituintes do material de partida ocorreu em significativa extensão, formando espécies mais leves (alcanos lineares). A partir dos experimentos de otimização, obteve-se um produto na faixa do diesel verde, constituído de uma mistura de bio-hidrocarbonetos de C15 a C21, nas condições de 40 bar H2 a 300 ° C, 10 h e 500 rpm (em reator batelada). Nesta condição de reação obteve-se o melhor produto de upgrading, com conversão de 98% e grau de desoxigenação de 92%, este contendo maior conteúdo de hidrocarbonetos saturados, tais como cicloalcanos e alcanos (85%), com baixos teores de compostos oxigenados, aromáticos e fenóis.

本研究以钯碳催化剂（Pd/C，5%质量分数活性炭负载钯）为催化材料，在温和加氢反应条件下，对腰果壳液（LCC）开展了催化提质（upgrading）改性，该改性过程涵盖脱氧、加氢与裂化三类反应。本研究考察了多组反应参数对改性过程的影响，包括反应温度（180、250、300℃）、反应时间（5、10 h）以及氢气压力（10、20、30、40 bar）。升高反应温度与氢气压力可提升脱氧与加氢反应的进行程度。与之相对，较低的反应温度与压力无法实现LCC的高效脱氧与加氢，但可使原料组分发生显著裂化，生成轻质直链烷烃产物。通过优化实验，在40 bar氢气压力、300℃、反应10 h且搅拌转速为500 rpm的间歇式反应器条件下，可得到符合绿色柴油（green diesel）标准的产物，该产物由C15至C21的生物烃类混合物组成。该条件下得到的催化提质产物性能最优，原料转化率达98%，脱氧率为92%；产物中饱和烃类（环烷烃与烷烃）含量高达85%，仅含有少量含氧化合物、芳烃与酚类物质。