Avaliação do uso de catalisador de cobre para produção de mirceno a partir da isomerização térmica do β-pineno

Mônica Beatriz Kolicheski

ORCID iD Universidade Federal do Paraná (UFPR), Curitiba, Paraná, Brasil

Marcelle Guth de Freitas Batista

ORCID iD Universidade Federal do Paraná (UFPR), Curitiba, Paraná, Brasil

Demian Pacheco do Nascimento

ORCID iD Universidade Federal do Paraná (UFPR), Curitiba, Paraná, Brasil

Lucas Hideki Minamida

ORCID iD Universidade Federal do Paraná (UFPR), Curitiba, Paraná, Brasil

Allan Ribeiro da Silva

ORCID iD Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), Campinas, São Paulo, Brasil

Vitor Thomé Salvador

ORCID iD Faculdade de Engenharia Industrial (FEI), São Bernado do Campo, São Paulo, Brasil

Resumo

Os terpenos são uma matéria-prima natural e sustentável utilizada na indústria de química fina, permitindo a produção de aromas e fragrâncias de interesse para a sociedade. Dentre os inúmeros terpenos identificados, o mirceno é um importante intermediário para a produção comercial de álcoois terpênicos, como o geraniol e o nerol, além de compostos aromatizantes como o citral e o mentol, bem como na síntese das vitaminas A e E. O mirceno pode ser sintetizado a partir do b-pineno, o qual é obtido por destilação da terebintina. Dessa forma, este estudo avaliou a eficiência do uso de catalisador de cobre na síntese do mirceno a partir da isomerização térmica do b-pineno. Os ensaios foram realizados em uma unidade de pirólise de bancada, com a temperatura do forno mantida em 500 oC e a temperatura no interior do reator variando entre 280 oC e 540 oC, obtida pela variação da vazão de alimentação (1,27 × 10-4 mL.ms-1 a 2,52 × 10-4 mL.ms-1) do b-pineno. Comparou-se a produção de mirceno na presença e ausência de catalisador de cobre, o qual foi mantido fixo no reator tubular. Os resultados da cinética da reação mostraram que a energia de a ativação não se altera com o uso do catalisador, mas este aumentou o fator pré-exponencial em aproximadamente 30%. Após a validação da rota proposta para a síntese do mirceno e da cinética das reações envolvidas, essa foi simulada em reatores do tipo plug flow reactor (PFR) e packed bed reactor (PBR), verificando-se um aumento de 6,1%, 9,1% e 10,5% na produção de mirceno para temperaturas de reação de 450 oC, 475 oC e 500 oC, respectivamente, para o PBR. O uso do catalisador também minimizou a formação de subprodutos em temperaturas superioras a 475 oC.

Palavras-chave


catálise; cobre; mirceno; pirólise; terpenos


Texto completo:

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