65ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 12. Engenharia Química

SÍNTESE E APLICAÇÃO DE SAL BÁSICO DERIVADO DA DESPOLIMERIZAÇÃO DO PET PARA TRATAMENTO DE ÓLEOS RESIDUAIS DE FRITURA

Nayara Eneias Souza - Técnico em Petróleo e Gás - IFPB Clisostenes Arruda Barbosa - Técnico em Petróleo e Gás - IFPB Maria Cláudia Rodrigues Brandão - Profa. Ma./ - Química Orgânica - UFPB

INTRODUÇÃO:

No atual cenário, têm-se os óleos utilizados em frituras como importante meio de produção de biocombustível e as garrafas PET (politereftalato de etileno) como fonte de substâncias aplicáveis ao tratamento dos óleos residuais. Em relação ao problema dos resíduos sólidos urbanos é importante enfatizar que as embalagens dos alimentos representam cerca de dois terços do volume total de lixo produzido pela população brasileira. De maneira análoga, é crescente a aplicação desses materiais, especialmente o PET (politereftalato de etileno), nas embalagens para produtos essencialmente líquidos a temperaturas ambientes. Gerando, a imediatas consequências relacionadas à utilização do mesmo o seu descarte em locais impróprios. O biodiesel obtido pela transesterificação dos óleos residuais apresenta vantagens em relação aos sintetizados por óleos virgens. Cerca de 70% do custo do produto final está relacionado com a obtenção da matéria-prima. A utilização de sais básicos, derivados da despolimerização do PET, pode constituir uma alternativa viável para a correção da acidez do óleo residual. O processo de obtenção do tereftalato de potássio através da despolimerização do PET é bastante simplificado, não requerendo reagentes e nem equipamentos sofisticados. O ácido tereftálico obtido no processo, por exemplo, pode ser utilizado na síntese do sal básico e também na etapa de neutralização de biodiesel, minimizando o volume de água utilizado no processo de lavagem do biocombustível.

OBJETIVO DO TRABALHO:

Sintetizar o sal básico tereftalato de potássio a partir da despolimerização do politereftalato de etileno (PET) para aplicação na correção do Índice de Acidez de óleos residuais de fritura, visando a produção de biodiesel com o óleo pré-tratado.

MÉTODOS:

A reação de despolimerização se fundamentou na reversibilidade da polimerização do PET, ou seja, o polímero foi posto para reagir em meio alcalino com o intuito de se produzir seus monômeros iniciais, o etilenoglicol e o TPA (ácido tereftálico). O catalisador utilizado foi o hidróxido de potássio (KOH). Um sal básico (tereftalato de potássio) foi produzido como composto intermediário na despolimerização, o qual foi analisado por RMN, IV e TG/DTA, sendo finalmente aplicado no óleo residual para correção de seu índice de acidez. Foi preparada uma solução alcalina de etóxido de potássio, sendo dissolvidos 11,2g de KOH em 100 mL de etanol, a fim de se produzir uma solução 2 mol/L de KOH. O sistema esteve sob constante agitação magnética e aquecimento na temperatura de 100 °C, durante 30 minutos. Logo após o preparo da solução básica, foram pesadas 16,4g do PET de granulometria fina (quantidade equimolar em relação à quantidade de KOH) e acrescidos ao mesmo balão, que foi mantido em refluxo por 8 horas, um tempo regular para que um maior rendimento fosse atingido. A mistura composta pelo sal tereftalato de potássio e pelo etóxidoresidual contida no balão foi filtrada. O sólido branco filtrado foi seco em estufa a 80ºC por 5 horas. Para tratamento do óleo residual, passou por tratamentos prévios de filtração e degomagem. Foi realizada a medição do índice de acidez do óleo residual.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

De acordo com a metodologia proposta neste projeto foi possível aliar o benefício do aproveitamento de dois rejeitos que causam grande preocupação em termos ambientais, e as embalagens PET, que além de apresentarem taxa de biodegradabilidade extremamente baixa, ainda dificultam o processo de decomposição dos demais materiais. Outra vantagem ambiental relacionada à produção e utilização do biodiesel está no fato de o mesmo substituir parcialmente os combustíveis fósseis, o que minimizaria a emissão de compostos tóxicos resultantes da combustão dos derivados do petróleo como o CO, NxOy, H2S e outros anidridos como SO2 e SO3,. O produto sólido obtido foi confirmado como sendo o tereftalato de potássio, com base nos testes realizados através do Infravermelho do monômero de Tereftalato de Potássio (TFP) obtido da reação de despolimerização. O valor médio obtido nas amostras analisadas de óleo foi de 3,9 ± 0,2. Considerando que o valor estabelecido pela ANP (Agência Nacional de Petróleo, gás e biocombustíveis) para o biodiesel é de 0,5 mg KOH/g, verifica-se que o óleo analisado está com índice de acidez muito superior ao recomendado. Assim, foi possível realizar o tratamento do óleo residual utilizando o sal tereftalato de potássio, até o mesmo atingir o valor requerido.O óleo residual pré-tratado e com índice de acidez corrigido pode ser usado como matéria prima para produção de biodiesel.

CONCLUSÕES:

A reação de despolimerização ocorreu com eficiência chegando-se a finalidade prevista, destacando-se 87% de rendimento. Os espectros demonstraram que o sólido obtido corresponde ao tereftalato de potássio com elevado grau de pureza. A importância dada à questão ambiental também foi satisfatória, em que resíduos sólidos descartados muitas vezes em locais inadequados foram reciclados. O sal básico tereftalato de potássio foi bastante eficiente na correção da acidez do óleo residual, fornecendo as condições ideais para a reação de obtenção de biodiesel.

Palavras-chave: Reciclagem, Politereftalato de etileno, Óleos residuais.