Study of ternary blends containing fast pyrolysis bio-oil as substitute for marine diesel

Abstract

Orientadores: Telma Teixeira Franco, Ricardo Baldassin JuniorDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuímicaResumo: O objetivo deste trabalho é investigar a viabilidade do uso de misturas de bio-óleo de pirólise rápida de cana energia ou de eucalipto como potencial substituto (ou aditivo) + diesel marítimo + etanol para utilização em motores diesel principais de embarcações de pe-queno e médio porte, e em motores diesel auxiliares em embarcações de grande porte. Estas misturas combustíveis teriam a finalidade de reduzir as emissões de gás de efeito estufa (GEE) do setor de transportes marítimos, entretanto o uso em motores de combustão interna requer ajustes. A estratégia empregada neste trabalho contemplou avaliar o comportamento das mis-turas por meio da construção de (pseudo) diagramas ternários e curvas binodais visando obter as regiões homogêneas das misturas. Foram construídos diagramas ternários para misturas de bio-óleo de cana energia, etanol e diesel marítimo (sistema 1), e para misturas de bio-óleo de eucalipto, etanol e diesel marítimo (sistema 2). As regiões homogêneas e heterogêneas dos diagramas foram encontradas, e dentre estes, 4 pontos correspondentes às misturas homogê-neas do sistema 2 tiveram suas propriedades caracterizadas (poder calorifico, viscosidade, ponto de fulgor, teor de água e acidez) para comparação com as propriedades especificadas do diesel marítimo. De acordo com esta comparação, foi observado o potencial de utilização de misturas contendo até 40% de bio-óleo, sendo necessário mais testes, incluindo os testes de performance em motores dieselAbstract: The objective of this study is to investigate the feasibility of ternary blends of fast pyrolysis bio oil + ethanol + marine diesel as potential substitutes for marine diesel, applied in main marine diesel engines of small and medium vessels, and in auxiliary diesel engines of large vessels. These blends have the objective to reduce GHG emissions from maritime sector. However, the use of these biofuels requires adjustments. The strategy applied in this work was to evaluate the behavior of these blends by the building of (pseudo) ternary diagrams and bi-nodal curves to reach the blends of homogeneous regions. It was built ternary diagrams for blends of fast pyrolysis energy cane bio-oil + ethanol + marine diesel (system 1), and for blends of fast pyrolysis eucalyptus bio-oil + ethanol + marine diesel (system 2). Homogeneous and heterogeneous regions of the diagram were found, and 4 homogeneous points related to system 2 were characterized (heating value, viscosity, flash point, water content and acidity), to compare to marine diesel physic-chemical properties. According to these comparison, it was observed the potential utilization of blends containing up to 40% of bio-oil, being required performance test in diesel enginesMestradoEngenharia QuímicaMestra em Engenharia Química33003017034P8CAPE