Acid compounds removal from oil crude in different types of activated carbons

Submitted by Cássia Santos ([email protected]) on 2016-09-20T11:12:34Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Anderson Barros Caixeta Araújo - 2016.pdf: 3153002 bytes, checksum: ba1e261db38d81f09762632dfc921e8b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)Approved for entry into archive by Luciana Ferreira ([email protected]) on 2016-09-20T11:58:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Anderson Barros Caixeta Araújo - 2016.pdf: 3153002 bytes, checksum: ba1e261db38d81f09762632dfc921e8b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)Made available in DSpace on 2016-09-20T11:58:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Anderson Barros Caixeta Araújo - 2016.pdf: 3153002 bytes, checksum: ba1e261db38d81f09762632dfc921e8b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-02-29Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESThe naphthenic acids comprise a complex mixture of carboxylic acids that are present in petroleum. They are directly responsible for the oil acidity and its corrosiveness in liquid phase during the refining process. Such compounds are also presents in the derivatives, causing several problems to product quality. A possible way of removing these acids from those oil fractions is using the adsorption process in porous solids, as activated carbons. There are few studies about the removal of naphthenic acids on coals. For this reason, we chose four types of activated carbons for adsorption tests, and they coal babassu, palm kernel, coconut and of Bahia ox bone. In order to assess the possibility of further removing acidic compounds, the four carbons were subjected to a chemical treatment with concentrated sodium hydroxide. Physical and chemical analyzes were performed in order to promote the characterization of all adsorbents, showing that the treatment previously mentioned was leading to an increase in the adsorption capacity of the coals. The adsorption experiments with commercial batch naphthenic acid solution showed that the treated ox bone char had the highest retention efficiency, which is the adsorbent used to construct the adsorption isotherms. The isotherms were better adjusted by Langmuir model, revealing the chemisorption of character adsorptive process. The thermodynamic data showed that the process is spontaneous and endothermic, is favored by increasing the temperature. Regarding the crude oil sample, batch adsorption experiments were conducted in such a way as to determine the removal efficiency of class O2 and reducing the Total Acid Number (IAT). The results spectrometry FTICR ix MS Pasta, they showed that all coals chemically treated were able to remove more acidic compounds in relation to their untreated related. The raw coals babassu oil, palm oil and coconut Bahia showed a potential for adsorption of nitrogen compounds from oil, given that there was a decrease in its class in the class chart. As a final analysis, all the coals were evaluated for their ability to lower oil IAT, it was found that the ox bone char treated again achieved the best result, reducing by 70% the value of the IAT.Os ácidos naftênicos correspondem à complexa mistura de ácidos carboxílicos presentes no petróleo, responsáveis diretamente pela sua acidez e pela sua corrosividade em fase líquida durante o refino. Tais compostos também estão presentes nas frações destiladas do petróleo, causando diversos problemas na qualidade final do produto. Uma alternativa para a remoção desses ácidos das frações destiladas é por meio da adsorção em materiais porosos, como os carvões ativados. Poucos são os estudos a respeito da remoção de ácidos naftênicos em carvões. Por esta razão, foram escolhidos quatro tipos de carvões ativados para os ensaios de adsorção, sendo eles carvão de babaçu, dendê, coco da Bahia e osso de boi. A fim de avaliar a possibilidade de uma maior remoção de compostos ácidos, os quatro carvões foram submetidos a um tratamento químico com solução concentrada de hidróxido de sódio. Análises físico-químicas foram realizadas com o intuito de promover a caracterização de todos os adsorventes, revelando que o tratamento anteriormente citado foi preponderante para um aumento na capacidade adsortiva dos carvões. Os ensaios de adsorção em batelada com solução comercial de ácidos naftênicos mostraram que o carvão de osso de boi tratado apresentou a maior eficiência de retenção, sendo este o adsorvente utilizado para a construção das isotermas de adsorção. As isotermas foram melhor ajustadas pelo Modelo de Langmuir, revelando o caráter de quimiossorção do processo adsortivo. Os dados termodinâmicos mostraram que o processo é espontâneo e endotérmico, sendo mais favorecido pelo aumento da temperatura. Em relação à amostra de petróleo bruto, ensaios de adsorção em batelada foram conduzidos de tal forma a averiguar a eficiência na remoção da classe O2 e na redução do Índice de Acidez Total (IAT). Os resultados de Espectrometria de Massas FT-ICR MS, mostraram que todos os carvões tratados quimicamente conseguiram remover mais compostos ácidos em relação a seus correlatos não tratados. Os carvões brutos de babaçu, dendê e coco da Bahia apresentaram uma potencialidade para adsorção de compostos nitrogenados do petróleo, haja vista que houve a diminuição desta classe no gráfico de classes. Como análise final, todos os carvões foram avaliados quanto suas capacidades de redução do IAT do petróleo, em que foi constatado que o carvão de osso de boi tratado novamente conseguiu o melhor resultado, reduzindo em 70% o valor do IAT

Comparative study of the adsorption of cadmium and zinc on activated bone char

The goal of this work was to study the adsorption equilibrium of ions Zn2+ and Cd2+ using bovine bone char in fixed bed columns. Dynamic tests were performed with upstream flow fixed bed column, at 30oC and average particle diameter of 0.08 mm. Initially, the optimal operating flow rate was determined, which was 4 mL min.-1 for both metals. The dynamic isotherms, obtained by mass balance in the breakthrough curves, were fitted to the Langmuir and Freundlich models. Simulations of the dynamics of ion adsorption provided satisfactory results, wherein the mass transfer coefficient was directly affected by the inflow concentration of ions, within the range of the study.