Há um forte interesse global em ambos os setores público e privado para encontrar meios eficientes e econômicos para produzir combustíveis de transporte de matérias-primas derivadas de biomassa. Este interesse é impulsionada por uma preocupação geral sobre a contribuição substancial da queima de combustíveis fósseis de petróleo para o gás de efeito estufa (GEE) e sua contribuição associada ao aquecimento global. Além disso, há uma forte vontade política na América do Norte e Europa para substituir o petróleo estrangeiro produzida com combustíveis líquidos domésticos renováveis. Em 2008, os biocombustíveis fornecida 1,8% dos combustíveis para transporte 1 do mundo. Em muitos países desenvolvidos, é necessário que os biocombustíveis substituir de 6% a 10% dos combustíveis de petróleo no futuro próximo 2. No Canadá, a regulamentação exige um conteúdo de combustível renovável média de 5% na gasolina a partir 15 de dezembro de 2010 3. A Directiva Energias Renováveis (RED) na Europa também determinou uma meta de energia renovável de 10% para a União Europeia transsetor portuário em 2020 4.
O desafio tem sido desenvolver e demonstrar um caminho economicamente viável para produzir combustíveis de transporte fungíveis a partir de biomassa. fontes biológicas incluem a biomassa à base de triglicéridos, tais como óleos vegetais e gorduras animais, bem como óleo de cozinha usado e biomassa celulósica, como aparas de madeira, resíduos florestais e resíduos agrícolas. Ao longo das últimas duas décadas, a investigação tem-se centrado na avaliação do processamento de óleo derivado de biomassa usando craqueamento catalítico fluido (FCC) 5 convencional - 12, uma tecnologia responsável por produzir a maior parte da gasolina numa refinaria de petróleo. Nossa nova abordagem neste estudo é o óleo de canola para co-processo misturada com matéria-prima de betume de areias petrolíferas derivado. Normalmente, o betume deve ser atualizado antes da refinação, produção de matérias-primas para refinarias, tais como óleo cru sintético (SCO) -este rota de processamento é particularmente de energia intensiva, sendo responsável por 68-78% do GHG emissions a partir da produção SCO 13 e, em 2011, constituindo 2,6% do total das emissões de GEE do Canadá 14. Substituindo uma parte do HGO atualizado com biofeed reduziria as emissões de gases de efeito estufa, uma vez que a produção de biocombustíveis envolve uma pegada de carbono muito menor. O óleo de canola é escolhido neste trabalho, pois é abundante no Canadá e os EUA. Esta matéria-prima possui uma densidade e viscosidade semelhantes aos da HGOs enquanto o conteúdo de enxofre, azoto e metais que possam afectar o desempenho FCC ou a qualidade do produto são desprezáveis. Além disso, esta opção co-processamento oferece vantagens tecnológicas e económicas significativas, uma vez que permitiria a utilização da infra-estrutura refinaria existente e, portanto, exigiria pouco hardware ou modificação da refinaria adicional. Além disso, pode haver uma sinergia potencial que poderia resultar na melhoria da qualidade do produto quando co-processamento de um betume altamente aromáticos alimentar com o seu homólogo da biomassa de cadeia linear. No entanto, a co-transformaçãoenvolve desafios técnicos importantes. Estes incluem as características físicas e químicas únicas de bio-feeds: alto teor de oxigênio, composição rica em parafínico, a compatibilidade com matérias-primas de petróleo, incrustação potenciais, etc.
Este estudo proporciona um protocolo detalhado para a produção de biocombustíveis em escala de laboratório a partir de óleo de canola por meio de craqueamento catalítico. Um sistema totalmente automatizado reação - que se refere este trabalho como a unidade de teste de laboratório (LTU) 15 - é usado para este trabalho Figura 1 mostra esquematicamente como esta unidade opera.. Este LTU tornou-se o padrão da indústria para estudos da FCC laboratório. O objetivo deste estudo é testar a adequação da LTU para quebrar o óleo de canola para produzir combustíveis e produtos químicos com o objetivo de mitigar as emissões de GEE.

Figura 1: illustratio Conceptualn do reator. Ilustração que mostra linhas de fluxo do catalisador, alimentação, produtos e diluente. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.