Discente: DENYS HALULI KABBAZ
Título: REFORMA SECA DO BIOGÁS E SÍNTESE DE FISCHER-TROPSCH: MODELAGEM, SIMULAÇÃO E INTEGRAÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE C5+
Orientador: PROF. DR. DEIVSON CESAR SILVA SALES
Coorientador: PROF. DR. SERGIO PERES RAMOS DA SILVA
Examinador Externo: PROFA. DRA. FABÍOLA CORREIA DE CARVALHO
Examinador Interno: PROF. DR. JORNANDES DIAS DA SILVA
Data: 19 DE JUNHO DE 2026
Horário: 15:00
Local: On-line
Resumo do projeto:
A transição para uma economia de baixo carbono contempla o desenvolvimento de rotas tecnológicas capazes de converter matéria orgânica em combustíveis com alto valor agregado. O biogás proveniente da digestão anaeróbia de biomassa consolida-se como matéria-prima estratégica, por consumir simultaneamente metano e dióxido de carbono, gases de efeito estufa em seu processamento. Esta dissertação desenvolve uma estratégia de modelagem matemática fenomenológica para os processos de reforma seca do biogás (RSB) e síntese de Fischer-Tropsch (SFT), com foco na identificação das condições operacionais mais favoráveis à produção de hidrocarbonetos líquidos na faixa da gasolina sintética (C5–C11). A metodologia emprega o simulador de processos químicos DWSIM, adotando a equação de estado de Peng–Robinson (PR-EOS) como modelo termodinâmico e a cinética de Langmuir–Hinshelwood–Hougen–Watson (LHHW) para a descrição das reações catalíticas em reatores de fluxo pistão (PFR). Foram realizadas 155 simulações paramétricas para a RSB, avaliando o efeito de temperatura, pressão e composição do biogás sobre as conversões de CH4 e CO2, a razão H2/CO do syngas e a seletividade a carbono sólido. Para a SFT, foram conduzidas simulações em dez níveis de massa catalítica (5 a 50 kg), 13 razões molares H2/CO (1,70 a 2,30), temperaturas entre 463 e 703 K e pressões entre 5 e 45 atm. Os resultados da RSB indicaram que temperaturas elevadas e baixas pressões favorecem a conversão dos reagentes e reduzem a deposição de carbono sólido, com razões H2/CO intermediárias, obtidas em composições balanceadas de CH4 e CO2, mostrando melhor aderência aos requisitos da etapa subsequente. Na SFT, a produção máxima de gasolina sintética foi obtida em H2/CO ≈ 2,10, temperatura entre 563 e 603 K e pressão de 5 atm, evidenciando que o aumento de pressão e de massa catalítica não resultou em ganho proporcional na fração C5–C11. A estratégia de integração reversa adotada demonstrou a viabilidade técnica da rota Biogas-to-Liquid (BtL) ao mesmo tempo em que estabelece uma base reprodutível e transparente para estudos futuros.
Palavras-chave: Reforma seca; biogás; Fischer-Tropsch; modelagem; combustíveis sintéticos.
O Programa
