O documento discute a síntese do MTBE por catálise heterogênea, incluindo as reações envolvidas, catalisadores como zeólitas e resinas de troca iônica, e condições de reatores como em único ou duplo estágio.

1. Catálise Heterogênea - MTBE
Alex Júnior-124500054
Fernanda Pereira Martins-
Gustavo Santos-124550024
Paulo César Gomes Silva - 104550014
Tatiana Ferreira-104550051
CinéticaeCálculodeBiorreatores

2. Importância
• Uso principal: aditivo oxigenado para gasolina.
o aumento na octanagem (melhor eficiência
na combustão);
o Redução da emissão de CO pelos automóveis.
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Figura 1 – Estrutura bidimensional do MTBE
(WIKIMEDIA COMMONS, 2014)

3. Síntese
• Reação desejada
(CH3)2C(CH2) + CH3OH (CH3)3CO(CH3)
metanol
3
H+
MTBEIsobuteno

4. Síntese
Figura 2– Exemplo de adição de álcool catalisada por ácido (BRUICE, 2006)
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• Reação desejada

5. Síntese
• Reações que ocorrem paralelamente
(CH3)2C(CH2) + (CH3)2C(CH2) (CH3)3C(CH)C(CH3)2
CH3OH + CH3OH (CH3)O(CH3) + H2O
(CH3)2C(CH2) + H2O (CH3)3C(OH)
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Isobuteno Isobuteno diisobuteno
metanol metanol dimetiléter águia
Isobuteno águia Álcool butílico terciário

6. Fatores importantes
• Temperatura da reação;
• Taxa metanol/isobuteno;
• Conversão de isobuteno;
• Vida do catalisador;
• Pureza do MTBE produzido.
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7. Catalisadores
• Zeólitas;
• Montmorillonita
(Mg, Ca)O.Al2O3Si5O10.nH2O;
• Resinas de troca iônica; Figura 3 – Exemplos de zeólitas (AGUIAR et
al., 2002)
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Figura 4 - Montmorillonita
(WIKIMEDIA., 2014)

8. Resinas de troca iônica ácidas
• Copolímero de SDVB/PS;
• Grupo catalítico funcional adicionado por
sulfonação.
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Figura 5 – Resina sulfonada (DOW, 2014)
Figura 6 – INDION 225 (SEVENSEASSOLUTIONS, 2014)

9. Resinas de troca iônica ácidas
Figura 8 - Ampliação de bead de poliestireno (PI
PURING, 2014).
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Figura 7 - DOWEX MONOSPHERE Ion
Exchange Beads (DOW, 2014)

10. Resinas de troca iônica ácidas
• Grande quantidade de dados gerada para
avaliação cinética;
• Emprego para otimização da síntese do MTBE;
• A lei da reação não é tão disponibilizada
assim... mas existe.
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11. Resinas de troca iônica ácidas
• Desativação e estabilidade:
– Envenenamento por bases e metais;
– Obstrução do catalisador;
– Resistência à abrasão;
-Temperatura.
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12. Reatores e condições reacionais
Figura 9 – Processo típico de síntese do MTBE em ú nico estágio (LEE, 1997) 12

13. Reatores e condições reacionais
Figura 10– Processo típico de síntese do MTBE em duplo estágio (LEE, 1997)
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14. Reatores e condições reacionais
Figura 11– Processo de síntese do MTBE por destilação reativa (CORRÊA, 2003)
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15. Conclusão
• Foram avaliadas reações envolvidas, bem
como características gerais do processo de
síntese do MTBE por catálise heterogênea.
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16. REFERÊNCIAS
• AGUIAR, Mônica Regina Marques Palermo de; NOVAES, Amanda Cardoso; GUARINO, Alcides Wagner Serpa. Remoção de metais pesados de efluentes industriais por
aluminossilicatos. Quím. Nova, São Paulo , v. 25, n. 6b, Dec. 2002 . Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-
40422002000700015&lng=en&nrm=iso>. Acesso em: 01 jun 2014
• ALI, MOHAMMED A.; HALIM, HAMIDE. Handbook of MTBE and Other Gasoline Oxygenates. Disponível em:
<http://books.google.com.br/books?id=uGjT9lb75ZkC&pg=PA204&lpg=PA204&dq=acid+ion+exchange+resin+catalyst+mtbe&source=bl&ots=yPkHToWFiK&sig=HNsdiu3s6XRcr_O-
CP_IIhs8CoA&hl=en&sa=X&ei=j_2MU_CgM5HJsQTelYKwAQ&ved=0CEQQ6AEwBg#v=onepage&q=acid%20ion%20exchange%20resin%20catalyst%20mtbe&f=false>. Acesso em: 01 jun
2014.
• ARABIANOILANDGAS.COM. Mystery at Rabigh plants as MTBE pollutes naphta. Disponível em: <http://www.arabianoilandgas.com/article-7431-mystery-at-rabigh-plant-as-mtbe-
pollutes-naptha/>. Acesso em: 01 jun 2014.
• BRUICE, Paula Yurkanis. Química Orgânica. 4ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2006.
• CORRÊA, VANESSA CORLASSOLI . Destilação Reativa - Análise De Sensibilidade Paramétrica Em Coluna De Petróleo Cru. Disponível em: <
http://www.wbezerra.com.br/prh34/site/trabahos_finais/graduacao/Vanessa%20C.%20Correa_PRH34_UFSC_ENQ_G.pdf>. Acesso em: 30 mai 2014.
• DOW. DOWEX Ion-Exchange Resins. Disponível em: <http://msdssearch.dow.com/PublishedLiteratureDOWCOM/dh_0041/0901b80380041d4e.pdf?filepath=liquidseps/pdfs/noreg/177-
01395.pdf&fromPage=GetDoc>. Acesso em: 01 jun 2014.
• GATES, Bruce C. Catalysis by Ion-Exchange Resins. Disponível em: < http://www.chms.ucdavis.edu/research/web/catalysis/PDF%20Pubs/Gates%20Pub%20-%20420.pdf>. Acesso em: 01
jun 2014.
• LEE, Sunggyu. Methane and its Derivatives. Disponível em:
<http://books.google.com.br/books?id=511baO6ldHAC&pg=PA164&lpg=PA164&dq=acid+ion+exchange+resin+catalyst+mtbe&source=bl&ots=_GrLVF4g6u&sig=ISuJ3wCbozfB3V8_GRfOj
-x4mDw&hl=en&sa=X&ei=j_2MU_CgM5HJsQTelYKwAQ&ved=0CEEQ6AEwBQ#v=onepage&q=acid%20ion%20exchange%20resin%20catalyst%20mtbe&f=true>. Acesso em: 01 jun 2014.
• SEVENSEASSOLUTIONS. INDION 225. Disponível em: <http://www.sevenseassolutions.com/content.php?pid=25>. Acesso em: 01 jun 2014.
• WIKIMEDIA COMMONS. MTBE-2D-structure. Disponívem em:<http://commons.wikimedia.org/wiki/File:MTBE-2D-structure.png>. Acesso em: 01 jun 2014.
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