Dessulfurização de derivados do petróleo por complexos metálicos com ligante ionofílico

Abstract

A preocupação com as questões ambientais tem incentivado a busca de alternativas que atendam as normas legais. Entre estas se encontra a redução da emissão de enxofre pela queima de combustíveis fósseis. Esse trabalho apresenta uma metodologia alternativa para o processo de dessulfurização oxidativa (ODS), que utiliza n-octano contaminado com dibenzotiofeno (DBT) como combustível modelo, líquidos iônicos (LIs) como solventes extratores, catalisadores de ferro e peróxido de hidrogênio como agente oxidante. Para tanto foi preparado e caracterizado o complexo hexafluorofosfato de [tris-(4-((2,3- dimetil-imidazol-1-il)metil-4 ́-metil-2,2 ́-bipiridina]Fe(II). A presença do ligante ionofílico é capaz de impedir a lixiviação do catalisador em líquidos iônicos derivados do cation 3-n-butil-1-metilimidazólio para a fase do combustível. Os LIs foram caracterizados por RMN 1H, e os complexos de ferro(II) foram caracterizados por RMN 1H e RMN 13C, Infravermelho, UV-Vis, ESI-MS e ponto de fusão. A eficiência das reações de dessulfurização foi quantificada por cromatografia gasosa e por análise de enxofre total. Os resultados foram considerados satisfatórios, uma vez que foi possível realizar a síntese e caracterização dos catalisadores e os resultados de extração dos sulfurados alcançaram 99% de remoção após estudo cinético e otimização das condições reacionais o que demonstra relevância para aplicação em carga real.

Concerns about environmental issues has encouraged searching for alternatives that fulfill legal regulamentation. Among these is the reduction of sulfur emissions from burning fossil fuels. This work presents an alternative methodology for the oxidative desulfurization process (ODS), which uses n-octane contaminated with dibenzothiophene (DBT) as fuel model, ionic liquids (ILs) as the extractor solvent, iron catalysts and hydrogen peroxide as the oxidizing agent. Therefore, was prepared and characterized the complex hexafluorophosphate [tris-(4-((2,3- dimethyl-imidazolium-1-yl) methyl-4 ́-methyl-2,2 ́-bipyridine] iron(II) as catalyst. The presence of the ionophilic ligand in this substance was capable to prevent leaching of the ionic liquid catalyst from cation 3-n-butyl-1-methylimidazolium through fuel phase. The ILs were characterized by RMN 1H, and the iron (II) complexes were characterized by RMN 1H and RMN 13C, IR, UV-Vis, ESI-MS and melting point. Desulfurization reactions efficiencies were quantified by gas chromatography and analysis of total sulfur. The results were considered satisfactory, since it was possible to perform the synthesis and characterization of the catalysts and, moreover, the results showed a 99% of sulfured compounds extraction after kinetic study and optimization of reaction conditions which show relevance for application in actual load.