WO2016172771A1 - Method for producing hydrocarbon fuels from ethanol on apatite catalysts, method for producing said catalysts, thus obtained catalysts, and uses thereof - Google Patents

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Julie Caterine RODRIGUEZ-GUERRERO
Gustavo Paim VALENÇA
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Definitions

  • PROCESS FOR PRODUCTION OF FUEL HYDROCARBONS FROM ETHANOL ON APATITA CATALYSTALS PROCEDURE FOR OBTAINING THESE CATALYSTALS, SO OBTAINED CATALYSTALS, AND THEIR USES
  • the present invention belongs to the field of biofuel production; specifically, the field of production of hydrocarbon fuels from ethanol.
  • apatite-type catalysts have been synthesized: PAH, Carbonate-Hydroxyapatite (CHAP) and Fluorapatite (FAP) which will henceforth be referred to as “apatite-type mass catalysts” and PAH-supported Lanthanum (La) catalysts ( PAH-supported Sodium (Na) (Na / PAH) which will hereinafter be referred to as "PAH-supported metal catalysts.”
  • Apatite-type mass catalysts were synthesized by chemical precipitation under different specific pH experimental conditions, between 8.5. and '11 and temperatures of calcination, "between -500 and 800 ° C.
  • the invention dife.re It is proposed in the aforementioned document mainly using various catalysts apatite type mass flow 'PAH, ⁇ CHAP and FAP ,. . and. PAH supported metal catalysts: La ' / HAP and Na / HAP for obtaining a mixture of oxygenated and non-oxygenated combustible hydrocarbons having a carbon number between Cl and Cl-8, preferably condensable combustible hydrocarbons having a number of atoms of carbon between C5 and Cl8 from ethanol-.
  • Apatite-type mass catalysts were synthesized by chemical precipitation under different experimental conditions of pH (8.5 - 11) and calcination temperatures (500 - 800 ° C).
  • KF-MOx potassium oxide-metal fluoride
  • apatitic mass catalysts -HAP, CHAP ⁇ and FAP were synthesized, and HAP-supported metal catalysts: La / HAP and Na / HAP were used in the process of obtaining atom-numbered combustible hydrocarbons. carbon dioxide from Cl to C18, preferably from condensable combustible hydrocarbons having carbon number from C5 to Cl8 from ethanol.
  • the catalysts were synthesized at different specific pH values between 8, 5 and 11, and calcined at different temperatures between 500 and 800 ° C. ⁇
  • the proposed invention has the advantage of using thio catalysts.
  • apatite type catalysts were synthesized: KAP, CHAP and FAP under different conditions of pK (8,5 to 11) and temperatures calcination temperature (500 to 800 ° C).
  • pK 8,5 to 11
  • temperatures calcination temperature 500 to 800 ° C
  • ⁇ all solids had mesoporous structures.
  • Reactions were carried out over a wide temperature range (300 to -600 ° C) and W / F E ratios of 0.02 to 0.16 kg h mol _i .
  • combustible hydrocarbons having carbon number between Cl and C18 were obtained. ,.
  • CHAP catalysts were synthesized by chemical precipitation using purely aqueous solutions. . Acetone was not used as a microemulsifying medium, or its release during the drying stage is difficult. CKAP catalysts were synthesized under different pH conditions (8.5; 9; 9.5; 1-0 and 10.5). The pH was controlled by addition of NH 4 OH. Use NaOH contaminate the product 'end with Na + .- The catalysts were calcined at 500. 600, 700 and 800 ° C for 2 hours. The purpose of the present invention was the production of high molecular weight (C1-C18) combustible hydrocarbons.
  • the zeolite surfaces were modified by impregnating Zn, Fe, Ga and Zr.
  • the catalysts were used in the ethanol reaction at 400 ° C to obtain combustible hydrocarbons such as: benzene [CeHs], toluene [C6H5CH33, ethylbenzene [CsHio], meta / para / ortho-xylenes [CsHio], naphthenes [C n H2n] and C5 -C8 hydrocarbons.
  • apatite-type catalysts are characterized by having acidobasic surface properties differing from H-ZS-5-type catalysts known for their acidic properties.
  • the apatite-type catalysts provided by the present invention have shown high efficiency and, depending on the experimental conditions, between 50 and 400 products can be obtained between oxygenated and unoxygenated hydrocarbons having carbon number ranging from Cl to C18, preferably ( condensable combustible hydrocarbons). with number of carbon atoms between C5 and C18.
  • the proposed invention is advantageous since the synthesis of apatite-type catalysts made by chemical precipitation is a simple route.
  • the catalysts were calcined at 500, 600, 700 and 800 ° C, presenting maximum yield to hydrocarbons : fuels in the calcined catalysts between 600 and 70 ° C.
  • the apatite-type catalysts provided by the present invention have been shown to be highly efficient and, depending on the experimental conditions, between 50 and 400 products between oxygenated and non-oxygenated hydrocarbons having carbon number ranging from Cl to C18, preferably condensable combustible hydrocarbons having a number of carbon atoms between C5 and Cl8.
  • US2012 / 0277 67 describes a method for the production of acrylic acid from hydroxycarboxylic acid-derived biomass and / or its dehydration reaction derivative (eg, lactic acid [C3H6O3], ethyl lactate [C5H10O3]) using PAH, silica gel supported PAH and activated carbon supported PAH as a catalyst.
  • the PAH was prepared by the autoclave hydrothermal method in the temperature range of 50 to 300 ° C by varying the pressure from 1x10 5 to 1x10 'Pa in 14 hours; how raw materials were used phosphorus pentoxide [P2O5] and calcium nitrate [Ca (NO 3 ) 2].
  • the proposed invention differs principally in that the scope of the present invention is to produce a mixture of oxygenated and non-oxygenated combustible hydrocarbons having a carbon number of Cl to C18, preferably condensable combustible hydrocarbons having a carbon number. carbon atoms between C5 and C18.
  • apatite catalysts eg, HAP, CHAP, FAP, La / HAP and Na / HAP
  • pH control ammonium hydroxide [NH4OH] was used for synthesis pH control ammonium hydroxide [NH4OH] was used.
  • ethanol reactions were carried out over a wide temperature range (300 to 600 ° C) and W / FE anoi ratios of 0.02 to 0.16 kg h mol "1 .
  • La / HAP La / HAP
  • FAP FAP
  • aqueous solutions under constant stirring and in a temperature range of 40 to ⁇ 60 ° C, a first solution being based on Ca + 2 ions, preferably a tetra calcium nitrate solution -hydrate [Ca (NO3) 2 .43 ⁇ 40], and a second solution is the basis of .
  • any ion selected from the group consisting of PCM 4 * 3 ions, CO 3 -2 ions and F " ions preferably any solution selected from ammonium acid phosphate [(NH4) 2HPO4], ammonium bicarbonate [NH4 HCO33 and ammonium fluoride [NH4F ], respectively;
  • step (c) Keep the reaction medium obtained in step (b) under constant agitation for a temperature range of 40 to 80 ° C, preferably 50 to 60 ° C for at least 2 hours or until completion of the reaction. that the pH of the reaction medium must be kept to a specific value.
  • pH values between 8.5 and 11.0 are used. The variation in each specific pH value is maintained with a range of ⁇ 0.2, preferably ⁇ 0.1, by steady addition of a solution of ammonium hydroxide [NH 4 0H];
  • step d) Cooling of the resulting medium obtained in step c) to ambient temperature and at rest for a period of 12 to 48 hours, preferably 18 to 24 hours.
  • step f) Drying the wet slurry obtained in step f) at a temperature of from 40 to 120 ° C, preferably from 70 to 80 ° C for a period of time from 8 to 24 hours, preferably from 12 to 16 hours. , in a static air greenhouse;
  • step (i) means for selecting the crushed material in step (h) in particulate matter of an average size of 0.07 to 0.15 mm, wherein the selection of said material comprises sieving in 100 mesh sieves;
  • step i) Calcination of the material selected in step i) for a period of from 1 to 6 hours, preferably from 2 to 4 hours, within a temperature range of 500 to 800 ° C, wherein said calcination may be performed. performed in a static air muffle; in a thermostatized bath; in a heat exchanger; through. warm air flowing through an evaporated route; or by any means that guarantees heating under the operating conditions already mentioned.
  • the main improved steps related to obtaining the HAP, CHAP and FAP catalysts are: the calcination temperature; pH used in the synthesis process of these solids; and the reaction conditions used for the production of combustible hydrocarbons (reaction temperature and W / F E tanoi) ⁇
  • apatite-type mass catalysts obtained according to the process described above, wherein said catalysts comprise hydroxyapatite (HAP), carbonate hydroxyapatite (CHAP) and fluorapatite (FAP).
  • HAP hydroxyapatite
  • CHAP carbonate hydroxyapatite
  • FAP fluorapatite
  • hydroxyapatite means any PAH synthesized in the pH range 9 to 11, preferably at a pH of 10.5 with a range of ⁇ 0.1 and calcined in the range. temperatures between 500 and 800 ° C, preferably at 700 ° C, maintaining a stoichiometric ratio Ca / P * 1.67, having among its main physical properties, preferably a surface area of 30 m 2 g ⁇ 1 , size of crystallites of 19 nm and concentration of acidic and basic sites close to 1.6 ymolpyridine ⁇ 2 and 1.7 pmolco2 nr 2 , respectively.
  • carbonate hydroxyapatite is any CHAP synthesized in the pH range 8.5 to 10.5, preferably at a pH of 10 with a range of ⁇ 0.1 and calcined in the temperature range between 500 and 800 ° C, preferably at 600 ° C, having among its main physical properties, preferably a surface area of 40 m 2 g _1 , crystallite size of 12 nm and concentration of acidic and non-acidic sites. around 2.3 umolpyridine nr 2 and 1.9 pmolco2 nr 2 , respectively,
  • fluorapatite is any FAP synthesized in the pH range 9 to 11, preferably at a pH of 10 within a range of ⁇ 0.1 and calcined in the temperature range between 500 and 800 ° C, preferably at 700 ° C, having among their main physical properties, preferably a surface area of 40 m 2 g ⁇ 1 , crystallite size of 13 nm and concentration of acidic and basic sites close to 1, 9 ymolpyridine # 2 and 1.4 pmolco2 # 2 , respectively.
  • step (m) Insertion of hydroxyapatite (PAH) as obtained in step (k) into a rotary evaporator flask or any equipment capable of uniformly mixing the carrier with the precursor solution of the metal to be impregnated;
  • PAH hydroxyapatite
  • step n) Heating the system obtained in step n) in a thermostatized bath in a temperature range of between 60 and 90 ° C, preferably at 80 ° C, keeping the suspension under constant agitation between 50 and 100 RPM, preferably between 60 and 80 RPM, until complete removal of liquid solvent; P).
  • Obtaining solid-wet product (70 to 90% w / w humidity);
  • (q) Oven drying in static air at a temperature range of 60 to 90 ° C, preferably 70 to 80 ° C for a period of time . from 8 to 24 hours, preferably 12 to 16 hours;
  • step r Classification of crushed material in step r) by sieving in particle sizes between 0.07 and
  • step (t) calcination of the material selected in step (s) in a static air muffle furnace for a period of time ranging from 6 to 12 hours, preferably from 6 to 8 hours, in a temperature range from 500 to 700 ° C; preferably between 600 and 650 ° C.
  • the main improved steps of said process are related to the type of support used; the metallic contents of lanthanum (La) and sodium (Na); the heat treatments performed on the hydroxyapatite supported (La / HAP) and supported sodium hydroxyapatite (Na / HAP) supported lanthanum catalysts; and, the reaction conditions used for the production of combustible hydrocarbons (reaction temperature e / Fetanoi).
  • La / HAP and Na / HAP catalysts as precursors of the La +3 and Na + ions, preference was given to hexahydrate [La (N0 3 ) 3.6H2O] and sodium nitrate [NaNOs], respectively.
  • the metallic content of La and Na present in the La / PAH and Na / PAH catalysts varies between 3 and 12% (w / w).
  • PAH-supported metal catalysts obtained according to the process described above, wherein said catalysts comprise PAH-supported Lantlanium (La) and PA-supported Sodium (Na). PAH (Na / PAH).
  • PAH-supported Lanthanum means any La / PAH having metallic contents of between 3 and 12% La (w / w), preferably with a metallic content of 3% La (w / w) and calcined in the temperature range between 600 and 650 ° C, preferably at 650 ° C, having among its main physical properties, preferably a surface area of 29 m 2 g- x , size of crystallites 19 nm and the concentration of "acidic and basic sites near pmolpiridina 1.5 m -2 and 1, 7 pmolco2 m ⁇ 2, respectively.
  • PAH-supported sodium (Na) means any Na / PAH having a metal content of between 3 and 12% Na (w / w), preferably with a metallic content. of 3% Na (w / w) and calcined in the temperature range between 600 and 650 ° C, preferably at 650 ° C, having among its main physical properties, preferably a surface area of 5 m 2 g _1 , size of 21 nm crystallites and base site concentration near 1.2 pmolco2 m ⁇ 2 . Presenting complete absence of acid sites.
  • These catalysts can also be used to obtain petrochemical products, mainly aromatics, olefins, higher alcohols, aldehydes, ethers, ketones, phenols and to a lesser extent dienes, paraffins and esters.
  • an inert gas eg, nitrogen, helium, argon
  • FIG. 1 Schematic diagram of the Reaction System being (a) gases: nitrogen (N 2 ), oxygen (0 2 ), hydrogen (H 2 ), helium (He) and synthetic air (20% 0 2 - 80% N 2 ), with 99.999 % purity; (b) four valve flow controller; (c) ethanol evaporator; (d) temperature controlled condenser of ethanol; (e) ostatic bath; (f) 5 mm internal diameter U-tubular quartz reactor; (g) gas chromatograph with FID detector and DB1 column, J&W 125-106J: 300 ° C dimensions 60 mx 530 pm x 1 ⁇ m; (h) gas flow meter; (i) temperature controller with 3 J6 x 40 mm - 3 m thermocouples; (j) high pressure regulating valve; (k) pressure gauge; (1) needle valve; (m) 1/4 "and 1/8" stainless steel copper and gas pipe lines; (n) ceramic fiber insulation supporting up to 1000 ° C and aramid tapes; (a) gases
  • Figure 8 Product composition (including unreacted ethanol) vs. number of carbons depending on the type of catalyst.
  • Figure 11 - Composition including unreacted ethanol) vs. type of catalyst as a function of oxygenated groups and non-oxygenated hydrocarbons.
  • PCI calorific value
  • the present invention relates to a process for obtaining a mixture of non-oxygenated and oxygenated combustible hydrocarbons having carbon atoms between Cl and C18 from ethanol on apatite-type catalysts via heterogeneous catalysis. in one step, in gas phase and atmospheric pressure, as well as the synthesis of these catalysts.
  • the products provided by the present invention are alternative fuels to ⁇ existing fossil fuels (eg, gasoline, diesel, aviation fuel) and are an alternative source for obtaining petrochemical base products, preferably aromatics, olefins, alcohols. higher aldehydes, ethers, ketones, phenols and to a lesser extent dienes, paraffins and esters, which are obtained by a process comprising essentially the following steps:
  • apatite-type mass catalysts such as: hydroxyapatite (HAP), carbonate hydroxyapatite (CHAP) and fluorapatite (FAP) by chemical precipitation techniques;
  • apatite-type catalysts such as hydroxyapatite (HAP), carbonate hydroxyapatite (CHAP) and fluorapatite (FAP).
  • HAP hydroxyapatite
  • CHAP carbonate hydroxyapatite
  • FAP fluorapatite
  • the pH should be monitored to maintain the desired pH for each catalyst.
  • pH values between 9.0 and 11.0 are used and for CHAP catalysts H values between 8, 5 and 10.5 are used.
  • the pH range at each specific value is maintained within ⁇ 0.2, preferably ⁇ 0.1, by the constant addition of a hydroxide solution of ammonium [NHOH].
  • an instrument DIG ED pH meter with a 'two decimals sensitivity.
  • the reaction should be continued under constant stirring for about 2 hours at 40 to 80 ° C, preferably 50 to 60 ° C to complete the reaction.
  • the resulting product should be cooled to room temperature and allowed to stand (aging time) between 12 and 48 hours, preferably between 18 and 24 hours.
  • the solid precipitate is separated from the liquid containing the unreacted ions, preferably by filtration and subsequent washing with DD water and ethanol, with the aid of a Buchner funnel, quantitative filter paper and a pump. vacuum.
  • the resulting wet paste has a moisture content of between 70 and 90% w / w. ⁇
  • the wet slurry is then oven dried in static air at 40 to 120 ° C, preferably 70 to 80 ° C for 8 to 24 hours, more preferably 12 to 16 hours.
  • drying may be performed in a static air oven; in a tray dryer with hot air flowing through the damp paste; in a tunnel dryer; on a rotary evaporator, or in any medium that ensures drying ' under the operating conditions already mentioned.
  • the dried material is crushed, sorted by sieving into particle sizes. 0.07 to 0.15 mm and calcined in static air for 1 to 6 hours, preferably for 2 to 4 hours at temperatures between 500 and 800 ° C.
  • Specific details for the synthesis of each of the catalysts proposed in this invention are shown in Examples 1 to 3.
  • the specific surface area (BET), the average pore volume and size, the number of acidic sites were determined. and basic totals, the crystalline phase and the average size of the crystallites, as described in Examples 6 to 9.
  • La / HAP and Na / HAP catalysts as precursors of the La +3 and Na + ions, lanthanum nitrate hexahydrate was preferably selected.
  • the metallic content of La and Na present in the La / HAP and Na / HAP catalysts ranges from 3 to 12%.
  • the preparation process begins by preparing the aqueous solutions of the La + 3 and Na + ions precursors at room temperature at the concentration required to obtain the desired metal content (3 to 12% w / w) in the La / HAP or Na / HAP catalysts.
  • aqueous solutions preferably DD water with conductivity between 0.5 and 1.3 pS.cnr 1 is used .
  • the holder (HAP) is placed inside the balloon of a rotary evaporator and the solution containing the metal precursor is added. Subsequently , the system is heated in a bath thermostatized at a temperature in the "range between 60 and 90 ° C, preferably at 80 ° C.
  • the suspension is maintained under constant stirring between 50 and 100 rpm, preferably between 60 and 80 RPM, until complete removal of the liquid solvent, indicated by the formation of a layer of solid-wet product (70 to 90% w / w moisture), detaching from the glass wall of the evaporator spinner flask. 60 to 90 minutes.
  • the sample is removed from the rotary evaporator, oven dried in static air at a temperature between 60 and 90 ° C, preferably between 70 and 80 ° C, for a time between 8 and 24 hours, preferably 12 to 16. hours
  • the solid is ground, sorted by sieving into particle sizes between 0.07 and 0.15 mm, and calcined in a muffle in static air for 6 to 12 hours, preferably between 6 and 8 hours at 500 ° C. and 700 ° C, preferably between 600 and 650 ° C. More specific details for catalyst preparation via impregnation techniques in excess liquid by rotary evaporation are shown in Examples 4 and 5.
  • the specific surface area (BET), volume and average size were determined. pore size, the number of total acid and basic sites, the crystalline phase and the average size of the crystallites as described in Examples 6 to 9.
  • Catalysts prepared in Steps I and II of The present invention is characterized by bringing together the specific physicochemical properties for the production of combustible hydrocarbons (Cl - C18) from ethanol. For this it is used. a gas phase continuous flow reaction system at atmospheric pressure ( Figure 1).
  • a catalyst mass and a N2 flux with a ratio / Fethane of between 0,02 and 0,16 kg h mol -1 , preferably 0.04 kg h mol -1 comprising the catalyst heat pretreatment in the reaction temperature range 300 to 600 ° C, preferably 400 to 500 ° C, for a time of 1 to 4 hours, preferably 1 to 2 hours.
  • Gas 2 is then bubbled into absolute ethanol in an evaporator in the temperature range 40 to 8 ° C, preferably 56 to 72 ° C.
  • the vapor mixture of ethanol and 2 generated in the evaporator is passed through a condenser maintained at a temperature between 30 and 7 ° C, preferably between 46 and 62 ° C. Keeping the condenser at these temperatures the ethanol concentration varies between 10 and 75%.
  • the gas mixture (ethanol vapor / N2) is sent to the reactor containing the catalyst at the reaction temperature.
  • the present invention obtained 5 different PAH catalysts, varying the pH of the reaction mixtures.
  • the synthesis pH values used were 9.0, 9.5, 10.0, 10.5 and 11.0. All catalysts were synthesized from the aqueous solutions prepared in Examples 1.1 and 1.2.
  • the pH control of the reaction mixtures was performed by the addition of an ammonium hydroxide solution (Merck, product no. 1054321000, CAS no. 1336-21-6, 25% purity) in the amount necessary to maintain the pH at the desired value.
  • the present invention obtained 5 different CHAP catalysts, varying the pH of the reaction mixtures.
  • the synthesis pH values used were 8.5, 9.0, 9.5, 10.0 and 10.5. All catalysts were synthesized from the aqueous solutions prepared in Examples 1.1 and 2.1.
  • the synthesis process of the CHAP catalysts from the mixture of aqueous solutions of Ca (NO3) 2.43 ⁇ 40 and (H4) 2HP0 + NH4 HCO3 follows the same mechanism described in Example 1.3.
  • the present invention obtained five different PAF catalysts by varying the pH of the reaction mixtures.
  • the synthesis pH values used were 9.0, 9.5, 10.0, 10.5 and 11.0. All catalysts were synthesized from the aqueous solutions prepared in Examples 1.1 and 3.1.
  • the synthesis process of the PAF catalysts from the mixture of the aqueous solutions of Ca (NO3) 2.4 )0 and (NH4) 2HPC + NH 4 F follows the same mechanism described in Example 1.3.
  • the heat treatment processes of the products were performed as described in Example 1.4.
  • the present invention prepared three metal-supported La / HAP catalysts with metal contents of 3, 6 and 12% (w / w) in La.
  • various aqueous solutions of La (NO 3 ) 3.63 ⁇ 40 were prepared. (Sigma-Aldrich, product No. 61520-100G-F, CAS No. 10277-43-7, 100% purity) in DD water ( ⁇ 1 pS.crrr 1 ) at 50 ° C.
  • the solvent volume and La (NO3) 3.6H2O and HAP masses for the different metal contents are shown in Table 2.
  • the support mass and the precursor solution / support mass ratio have always been kept at 5 g and 5 ml / g. respectively
  • Example 4.1 As set out in Example 4.1, a total of three La / HAP catalysts with metal contents of 3, 6 and 12% La (w / w) were prepared.
  • the PAH, synthesized as described in Example 1, was initially placed into the spinner flask and added to the La + 3 ions precursor solution at the required concentration (Table 2) to obtain the desired La content in La / HAP catalysts. . Thereafter, the suspension was heated in a thermostated bath at 80 ⁇ ° C and kept under constant stirring at 60 RPM until complete removal of the solvent, indicated by the formation of a layer of the dry solid peeling off the glass wall of the flask. evaporator route. After the impregnation process is completed, the samples are taken from the spin evaporator flask and thereafter the heat treatments described in Example 4.3 are continued. .3. Heat Treatments - La / ⁇
  • Example 4.2 The filtered material resulting from Example 4.2 was oven dried in static air at 80 ° C for 12 hours. Subsequently, the solid was crushed, sieved into particle sizes between 0.07 and 0.15 mm, and calcined in a muffle in static air for 7 hours at 650 ° C. The heating rate used in the calcination process is 5 ° C / min.
  • the present invention prepared three metal-supported Na / HAP catalysts with metal contents of 3, 6 and 12% (w / w) in Na.
  • various aqueous solutions of NaNCb Sigma-Aldrich, product no. S5506-250G, CAS no. 7631-99-4, purity 99.8%
  • DD water '1 pS.cnr 1
  • the volume of solvent and the masses of NO3 and HAP for the different metal contents are shown in Table 3.
  • the support mass and the precursor solution / support mass ratio were always kept at 5 g and 5 ml / g, respectively.
  • Example 5.1 As set out in Example 5.1, in total they were Cooked three. Na / HAP catalysts with metal contents of 3, 6 and 12% Na ⁇ w / w ⁇ . The Na impregnation process from the aqueous NaN03 solutions (Table 3) on the synthesized PAH support as described in Example 1 was performed similarly to the procedure described in Example 4.2.
  • Example 5.2 The filtered material resulting from Example 5.2 was heat treated in a similar manner as described in Example 4.3.
  • the total pore volume was obtained from the amount of 2 adsorbed to a Relatively close to the unit pressure and mean pore diameter were determined by the Barrett-Joyner-Halenda (BJH) method from the N 2 desorption isotherms. Results are presented in Table 4.
  • Table 4 Textural properties, crystallite size, acidic and basic site concentration of HAP, CHAP, FAP, La / HAP and Na / HAP catalysts.
  • Example 9 Characterization of catalysts: determination of crystalline phase and average size of crystallites
  • the estimation of the average crystallite size was performed from the highest intensity peak of the X-ray diffratrogram using the Scherrer equation.
  • the diffractograms of the catalysts prepared under different conditions of calcination temperature and P H of Synthesis are shown in Figures 2 to 6 and the average size of the crystallites are shown in Table.
  • Catalytic catalysts were obtained between 50 and 400 products, including oxygenated and non-oxygenated hydrocarbons, consisting mainly of aromatics, dienes, olefins, paraffins, alcohols, aldehydes, esters, ethers, ketones, phenols.
  • oxygenated and non-oxygenated hydrocarbons consisting mainly of aromatics, dienes, olefins, paraffins, alcohols, aldehydes, esters, ethers, ketones, phenols.
  • CHAP catalysts obtained with different synthesis pH values and calcination temperatures as described in Example 2 were tested in the ethanol reaction, gas phase and atmospheric pressure under various reaction temperature (RT) and W / FEtanoi ratios as a function of reaction time.
  • RT reaction temperature
  • W / FEtanoi ratios as a function of reaction time.
  • the process of producing fuel hydrocarbons (Cl - C18) from ethanol is similar to that described in Example 10.
  • the reaction conditions and results obtained on CHAP catalysts are presented in Tables 5, 6, 7 and 8.
  • La / HAP catalysts obtained with different La contents, as described in Example 4 were tested in the gas phase ethanol reaction and pressure. atmospheric conditions under various reaction temperature (TR) conditions and ratios / F E tanoi as a function of reaction time.
  • TR reaction temperature
  • F E tanoi ratios / F E tanoi as a function of reaction time.
  • the process of producing fuel hydrocarbons (Cl - C18) from ethanol is similar to that described in Example 10.
  • the reaction conditions and the results obtained on the La / HAP catalysts are presented in Tables 6, 7 and 9.
  • the calorific value was determined according to ASTM D240 - Standard Test Method for Heat of Combustion of. Liquid Hydrocarbon Fuels by Bomb Calorimeter, in an IKA equipment (Mod. C180). Benzoic Acid, PCI 26427 J / g, Max Error 0.02%) was used as standard. Standard (IKA c723, ID No. 3243000, PCI 26427 J / g, Max Error 0.02%). The results are shown in Figure 13.
  • RT reaction temperature
  • TC apatite calcination temperature
  • TCM Calcination temperature of metal-supported catalyst
  • RT reaction temperature
  • TC apatite calcination temperature
  • TCM Calcination temperature of metal-supported catalyst

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Abstract

This invention relates to a method for producing from ethanol a mixture of both oxygenated and non-oxygenated hydrocarbon fuels with a number of carbon atoms from C1 to C18, on apatite catalysts by heterogeneous catalysis in a single step in the gaseous phase and under atmospheric pressure, and to the synthesis of these catalysts. The aim of the invention is to provide alternative fuels to the existing fossil fuels (e.g. petrol, diesel and aviation fuels).

Description

PROCESSO DE PRODUÇÃO DE HIDROCARBONETOS COMBUSTÍVEIS A PARTIR DE ETANOL SOBRE CATALISADORES TIPO APATITA, PROCESSO DE OBTENÇÃO DOS REFERIDOS CATALISADORES, CATALISADORES ASSIM OBTIDOS, E SEUS USOS PROCESS FOR PRODUCTION OF FUEL HYDROCARBONS FROM ETHANOL ON APATITA CATALYSTALS, PROCEDURE FOR OBTAINING THESE CATALYSTALS, SO OBTAINED CATALYSTALS, AND THEIR USES
CAMPO DA INVENÇÃO FIELD OF INVENTION
[1]A presente invenção pertence ao campo da produção de biocombustíveis ; especif camente, ao campo da produção dê hidrocarbonetos · combustíveis á partir do etanol.  [1] The present invention belongs to the field of biofuel production; specifically, the field of production of hydrocarbon fuels from ethanol.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO BACKGROUND OF THE INVENTION
[2] Nas últimas duas décadas a obtenção de combustíveis substitutos dos ' combustíveis fósseis e a síntese de hidrocarbonetos ; de interesse da indústria petroquímica a partir de biomassa (renováveis) " têm chamado a atenção dos centros de pesquisa do mundo todo. [2] In the last two decades to obtain fuel substitutes' fossil fuels and hydrocarbon synthesis; of interest to the petrochemical industry from (renewable) biomass " have drawn the attention of research centers around the world.
[3] este sentindo, existem diversos trabalhos publicados e documentos de patentes relacionados com a síntese de materiais (biocerâmicos , zeóli.tas, óxidos mistos, etc.) e a produção de hidrocarbonetos combustíveis a partir de etanol.  [3] Accordingly, there are several published works and patent documents related to the synthesis of materials (bioceramics, zeolites, mixed oxides, etc.) and the production of combustible hydrocarbons from ethanol.
[4]0 documento US 8,187,347 B2 descreve uma tecnologia na qual um catalisador à base de Hidroxiapatita (HAP) .foi sintetizado em uma única condição experimental, sintetizado em pH = 10 e calcinado a , 600°C durante 2 horas. Posteriormente, o catalisador em pó foi peletizado em tamanhos de partículas de' 0,7 a 1,4' mm, A produção de compostos orgânicos a partir de etanol foi realizada em duas etapas, compreendendo a reação de etanol sobre catalisadores HAP e a posterior hidrogenação do produto em fase líquida. Neste processo foram' obtidos hidrocarbonetos combustíveis com número de átomos de carbono entre C4 e C12, com o intuito de serem aplicados como substitutos de combustíveis fósseis automotivos, nomeado' de biogasolina. [4] US 8,187,347 B2 describes a technology in which a Hydroxyapatite (HAP) -based catalyst was synthesized under a single experimental condition, synthesized at pH = 10 and calcined at 600 ° C for 2 hours. Subsequently, the catalyst powder was pelletized to particle sizes of '0.7 to 1.4' mm, production of organic compounds from ethanol was carried out in two stages, comprising the reaction of ethanol on PAH catalysts and subsequent hydrogenation of the product in liquid phase. In this process combustible hydrocarbons having carbon number between C4 and C12 were obtained, with the purpose of of being applied as a substitute for automotive fossil fuels, named ' biogasoline ' .
(5]Na invenção proposta .foram sintetizados diversos catalisadores tipo apatita: HAP, Carbonato-Hidroxiapatita (CHAP) e Fluorapatita (FAP) que doravante serão denominados "catalisadores mássicos tipo apatita"; e, catalisadores de Lantânio (La) suportado sobre HAP (La/HAP) e Sódio (Na) suportado sobre HAP (Na/HAP) que 'doravante serão denominados "catalisadores * metálicos suportados em HAP". Os catalisadores mássicos tipo apatita foram sintetizados por precipitação química em diferentes condições experimentais de pH específicos, entre 8,5. e' 11, e temperaturas de calcinação, ' entre -500 e 800°C. Na preparação dos catalisadores metálicos suportados em HAP, os íons e Na+ e La3+ foram impregnados' em HAP estequiométrica (Ca/P ~ 1,67), variando o teor metálico entre 3 e 12% p/p. Além disso, todos os catalisadores foram testados na reação de etanol em uma ampla faixa de temperaturas, entre 3 00 e 60 0 ° C , e razões W/ Fttanoi de 0,02 até 0,16 kg h mol'1. Os catalisadores não foram peletizados uma vez que os testes catalíticos foram realizados em um micro reator além de não ter sido utilizado o processo de hidrogenação. Nessas condições experimentais foram obtidos uma mistura de hidrocarbonetos combustíveis, não oxigenados e oxigenados, com número de átomos de carbono entre Cl até C18, preferencialmente de hidrocarbonetos combustíveis condensáveis com número de átomo de carbono entre C5 e C18 ,■ os quais têm o potencial, para serem utilizados como substitutos de combustíveis fósseis existentes (e.g., gasolina, diesel, combustível de aviação), além de se apresentarem- como uma fonte alternativa para a obtenção de produtos base da indústria petroquímica, preferencialmente aromáticos, olefinas, .álcoois superiores, aldeídos, éteres, cetonas, fenóis e- em menor proporção dienos, parafinas e ésteres. (5] In the proposed invention, various apatite-type catalysts have been synthesized: PAH, Carbonate-Hydroxyapatite (CHAP) and Fluorapatite (FAP) which will henceforth be referred to as "apatite-type mass catalysts" and PAH-supported Lanthanum (La) catalysts ( PAH-supported Sodium (Na) (Na / PAH) which will hereinafter be referred to as "PAH-supported metal catalysts." Apatite-type mass catalysts were synthesized by chemical precipitation under different specific pH experimental conditions, between 8.5. and '11 and temperatures of calcination, "between -500 and 800 ° C. in the preparation of metal catalysts supported on PAH ions and Na + , and La 3+ were impregnated' in stoichiometric HAP (Ca / P ~ 1.67), varying the metal content from 3 to 12% w / w In addition, all catalysts were tested in the ethanol reaction over a wide temperature range, between 300 and 60 ° C, and W ratios / Ftanoi from 0.02 to 0.16 kg h mol '1 The catalysts were not pelletized since the catalytic tests were performed in a micro reactor and the hydrogenation process was not used. Under these experimental conditions a mixture of combustible, non-oxygenated and oxygenated hydrocarbons having carbon number between Cl to C18, preferably condensable combustible hydrocarbons having carbon number between C5 and C18 was obtained, ■ which have the potential, to be used as substitutes for existing fossil fuels (eg, gasoline, diesel, jet fuel), in addition to apresentarem- as an alternative source for obtaining base products from the petrochemical industry, preferably aromatics, olefins, higher alcohols, aldehydes, ethers, ketones, phenols and to a lesser extent dienes, paraffins and esters.
[6]Na tecnologia descrita em PI0515805 a hidroxiapatita foi sintetizada- em pH na faixa de 9. - 11 sob atmosfera de nitrogénio, e calcinada em uma única temperatura (600°C) . Nessa faixa de 'pH podem ser obtidos diversos tipos de HAP não estequiométricos , com diferentes razões de Ca/P. Consequentemente, nesses catalisadores nem sempre será possível reproduzir cs mesmos produtos de reação. [6] In the technology described in PI0515805 hydroxyapatite was synthesized at pH 9 - 11 under nitrogen atmosphere, and calcined at a single temperature (600 ° C). In this range of 'pH can be obtained various types of non - stoichiometric HAP with different ratios of Ca / P. Consequently, these catalysts will not always be able to play cs same reaction products.
[ 7 ] A invenção proposta dife.re-se do mencionado documento fundamentalmente na utilização de diversos catalisadores mássicos tipo apatita:' HAP, CHAP e FAP,. . e. catalisadores metálicos suportados em HAP: La'/HAP e Na/HAP, para a obtenção de uma mistura de hidrocarbonetos combustíveis oxigenados e não oxigenados com número de átomos de carbono entre Cl e Cl-8, preferencialmente de hidrocarbonetos combustíveis condensáveis com número de átomos de carbono entre C5 e Cl 8 a partir de etanol-. Os catalisadores mássicos tipo apatita foram sintetizados por precipitação química.- em diferentes condições experimentais de pH (8,5 - 11) e temperaturas de calcinação (500 - 800°C). Na preparação dos catalisadores metálicos suportados era HAP, os íons . La3+ e Na+ (3 - 12% p/p) foram impregnados em HAP estequiométrica (Ca/P = 1,67) . Além disso, todos os catalisadores foram testados na reação de etanol em uma ampla fãixa de temperaturas, entre 300 e 600°C, e razões W/FEtanoi de 0,02 até 0,16 kg h mol"1. Sendo assim, para cada condição experimental foram obtidos produtos específicos de reação, sendo verificada a reprodutibilidade dos resultados 'a través de ensaios replicados . [7] The invention dife.re It is proposed in the aforementioned document mainly using various catalysts apatite type mass flow 'PAH, CHAP and FAP ,. . and. PAH supported metal catalysts: La ' / HAP and Na / HAP for obtaining a mixture of oxygenated and non-oxygenated combustible hydrocarbons having a carbon number between Cl and Cl-8, preferably condensable combustible hydrocarbons having a number of atoms of carbon between C5 and Cl8 from ethanol-. Apatite-type mass catalysts were synthesized by chemical precipitation under different experimental conditions of pH (8.5 - 11) and calcination temperatures (500 - 800 ° C). In preparing the supported metal catalysts was PAH, the ions. La 3+ and Na + (3-12% w / w) were impregnated in stoichiometric PAH (Ca / P = 1.67). In addition, all catalysts were tested in the ethanol reaction at a wide range of temperatures, between 300 and 600 ° C, and W / FEtanoi ratios of 0.02 to 0.16 kg h mol "1. Therefore, for each specific reaction products were obtained and the reproducibility results ' through replicate assays.
[8] Em CN1G1822992 é descrito um método de síntese de um catalisador de fluoreto de potássio e óxído-metálico (KF- MOx) suportado em HAP (onde M = · La, Al, Ca, Si ou Mg) para obtenção de carbonato de glicerina [C5H8O2] a partir de glicerina [C3H8O3] e carbonato" de dimetilo [ CH3-O-CO-O-CH3] . A HAP foi preparada pelo método de precipitação química e, posteriormente, impregnados os metais por técnicas de umidade incipiente. Para a síntese da HAP foram- utilizados nitrato de cálcio. [Ca (NO3) 2. 4¾0 ] e fosfato ácido de amónia [NH4H2PO4] . O pH foi ajustado na fixa de 9-10 pela adição de solução aquosa dé amónia . [NH4OH] e a temperatura foi mantida em 70°C mediante banho térmico. Os produtos foram lavados, secos e calcinados na temperatura de 900°C. Nessa temperatura de calcinação, os problemas de sinterização do catalisador são significativos. [8] CN1G1822992 describes a method for the synthesis of a PAH supported potassium oxide-metal fluoride (KF-MOx) catalyst (where M = · La, Al, Ca, Si or Mg) to obtain carbonate glycerin [C5H8O2] from glycerin [C3H8O3] and carbonate "dimethyl [CH3-CO-CH 3]. the PAH was prepared by chemical precipitation method and subsequently impregnated metals by humidity techniques incipient. For the synthesis of PAH calcium nitrate [Ca (NO3) 2.40¾] and ammonium acid phosphate [NH4H2PO4] were used.The pH was adjusted to a fixed 9-10 by the addition of aqueous ammonia solution. ] and the temperature was maintained at 70 ° C by heat bath. the products were washed, dried and calcined in temperature of 900 ° C. at this calcination temperature, sintering of the catalyst problems are significant.
[ 9 ] Na invenção proposta foram sintetizados diversos catalisadores massiços tipo apatítâ: -HAP, CHAP■ e FAP, e catalisadores metálicos suportados em HAP: La/HAP e Na/HAP e foram utilizados no processo de obtenção de hidrocarbonetos combustíveis com número de átomos de carbono entre Cl até C18, preferencialmente de hidrocarbonetos combustíveis condensáveis com número de átomos de carbono entre C5 e Cl 8 a partir de etanol. Além disso, os catalisadores foram sintetizados em diferentes valores específicos de pH entre 8, 5 e 11, e calcinados em diferentes temperaturas, entre 500 e 800°C. < [9] In the proposed invention a number of apatitic mass catalysts: -HAP, CHAP ■ and FAP were synthesized, and HAP-supported metal catalysts: La / HAP and Na / HAP were used in the process of obtaining atom-numbered combustible hydrocarbons. carbon dioxide from Cl to C18, preferably from condensable combustible hydrocarbons having carbon number from C5 to Cl8 from ethanol. In addition, the catalysts were synthesized at different specific pH values between 8, 5 and 11, and calcined at different temperatures between 500 and 800 ° C. <
[10]O documento RU '2 454388 Cl . descreve uma tecnologia na qual foram preparados catalisadores tipo H-ZS -5 Í 8%)/Ce203 ( 2 % ) . ' Os catalisadores foram usados na redução de hidrocarbonetos- aromáticos a partir de uma- mistura de etanol-' isobutanol (3:1) à temperatura de 4Q0°C e pressões variáveis entre 0,1 e 5 MPa. Como produtos- de reação obtiveram uma ampla gama de hidrocarbonetos com número de átomos de carbono entre Cl e CIO. Ressalte-se que os catalisadores preparados à base de ZS -5 apresentam -características ácidas que limitam a produção de hidrocarbonetos de alto peso molecular. A produção de hidrocarbonetos envolve a utilização de uma mistura de etanól-isobutanol (3:1). [10] The document RU '454 388 Cl 2. describes a technology in which H-ZS -5 (8%) / Ce203 (2%) type catalysts were prepared. ' Catalysts have been used to reduce aromatic hidrocarbonetos- from a- mixture of ethanol 'isobutanol (3: 1) at a temperature of 4Q0 ° C and pressures ranging from 0.1 to 5 MPa. As reaction products ■ they obtained a wide range of hydrocarbons with carbon number between Cl and CIO. It is noteworthy that the catalysts prepared based on ZS-5 have acid characteristics that limit the production of high molecular weight hydrocarbons. Hydrocarbon production involves the use of a mixture of ethanol-isobutanol (3: 1).
[11] 0 uso "·' de catalisadores tipo apatita, por apresentarem propriedades acidobásicas, favorece a produção de hidrocarbonetos de alto peso molecular. Na presente invenção, para produção de hidrocarbonetos combustíveis foi utilizado apenas- o etanol como matéria prima.-[11] use 0 "·" apatite type catalysts, for presenting acidobásicas properties, favoring the production of high molecular weight hydrocarbons. In the present invention, for the production of hydrocarbon fuels ethanol was used as only- matter prima.-
[12]0 documento US 8,309,781 B2 descreve uma tecnologia na qual os catalisadores foram preparados à base de zeólitas ZSM-5 no formato de esferas -com diâmetros variando entre 1,8 e 2,2 mm, calcinados a 600°C. Os catalisadores apresentaram uma estrutura macroporosa (0,12 - 0,18 ml/g) e mesoporosa (0,28 - 0,35 ml/g). Os catalisadores foram usados para a rodução de olefinas leves. A reação foi conduzida em ' um leito 'fixo, com ; 15 ml de catalisador. Prévio aos testes catalíticos os sólidos foram ativados em fluxo de ar a 550 °C por 2 horas e a reação de etanol conduzida a 515°C à pressão de 0,15 MPa. Ao reator foi alimentado com uma mistura de 50% etanol e 50% de água na taxa de 20 g/h. Após 2 horas de reação, a conversão de etanol foi próxima de 100% e obteve- se um rendimento a hidrocarbonetos (C3 - C6) entre.70 e 88%. [12] US 8,309,781 B2 describes a technology in which the catalysts were prepared based on ZSM-5 zeolites in the form of spheres with diameters ranging from 1.8 to 2.2 mm calcined at 600 ° C. The catalysts had a macroporous (0.12 - 0.18 ml / g) and mesoporous (0.28 - 0.35 ml / g) structure. Catalysts were used for the production of light olefins. The reaction was conducted in a 'bed' fixed with; 15 ml of catalyst. Prior to the catalytic tests the solids were activated in air flow at 550 ° C for 2 hours and the ethanol reaction conducted at 515 ° C at a pressure of 0.15 MPa. The reactor was fed with a mixture of 50% ethanol and 50% water at a rate of 20 g / h. After 2 hours of reaction, the conversion of ethanol was close to 100% and a yield of hydrocarbons (C3 - C6) between 70 and 88%.
[13]Essa tecnologia apresenta como problema técnico o fato de os catalisadores preparados, à base de ZSM-5 apresentarem características ácidas que limitam a produção de hidrocarbonetos de alto peso molecular. Além disso, os testes catalíticos foram realizados em. uma única condição experimental. [13] This technology presents as a technical problem that prepared ZSM-5-based catalysts have acid characteristics that limit the production of high molecular weight hydrocarbons. In addition, the catalytic tests were performed in. a single experimental condition.
[14]A invenção proposta apresenta como vantagem o .fato de utilizar catalisadores do ti o. apatita com propriedades acidobásicas que favorecem a produção de hidrocarbonetos de alto peso molecular.■ Para verificar essas propriedades na presente invenção foram sintetizados diversos catalisadores rnássicos tipo apatita: KAP, CHAP e FAP em diferentes condições de pK (8,5 até 11) e temperaturas de calcinação (500 até 800°C) . Todos os sólidos apresentaram estruturas mesoporosas. As reações foram realizadas em uma ampla faixa de temperaturas (300 até- 600°C) e razões W/FEcanci de 0,02 até 0,16 kg h mol_i. Como resultado, foram obtidos hidrocarbonatos combustíveis com número de átomos de carbono entre Cl e C18. , . [14] The proposed invention has the advantage of using thio catalysts. apatite with acidobasic properties that favor the production of high molecular weight hydrocarbons ■ To verify these properties in the present invention several apatite type catalysts were synthesized: KAP, CHAP and FAP under different conditions of pK (8,5 to 11) and temperatures calcination temperature (500 to 800 ° C). all solids had mesoporous structures. Reactions were carried out over a wide temperature range (300 to -600 ° C) and W / F E ratios of 0.02 to 0.16 kg h mol _i . As a result, combustible hydrocarbons having carbon number between Cl and C18 were obtained. ,.
[15]A publicação W. Y. Zhou, M. Wang, W. L. Cheung, B. C. Guo, D. M'. Jia. Synthesis of "carbonated hydroxyapatitc nanospheres through nanoemulsion . . J. -Mater. Sei - Mater. Med., v. 19, p. 103-110, 2008, apresenta a sintetização de bíomateriais de CHA por- precipitação química utilizando como meio microemulsi-ficante uma solução de- acetona a pH de 11, controlada pela adição de uma solução de NaOH. O produto resultante foi calcinado a 900°C por 4 horas. O objetivo deste estudo foi a obtenção de bíomateriais preparados a base de CHAP para aplicações biomédicas (e.g., implantes ósseos) . [15] The publication WY Zhou, M. Wang, WL Cheung, BC Guo, D.M ' . Jia Synthesis of " carbonated hydroxyapatite nanospheres through nanoemulsion. J. -Mater. Sci-Mater. Med., V. 19, pp. 103-110, 2008, presents the synthesis of CHA biomaterials by chemical precipitation using microemulsi as medium. -acetate a acetone solution at pH 11, controlled by the addition of a NaOH solution.The resulting product was calcined at 900 ° C for 4 hours.The aim of this study was to obtain CHAP-based biomaterials prepared for applications. biomedical (eg, bone implants).
[16] a invenção proposta,- catalisadores CHAP foram sintetizados por precipitação química utilizando puramente soluções aquosas-. . Não foi utilizada acetona como meio microemulsífícante, or ser dificultosa a sua liberação durante a etapa de secagem. Foram sintetizados catalisadores CKAP em diferentes condições de pH (8,5; 9; 9,5; 1-0 e 10,5). O pH foi controlado com adição de NH4OH. O uso NaOH contamina o produto' final com ions Na+.- Os catalisadores, foram calcinados a 500, .600, 700 e 800°C por 2 horas. O propósito da presente invenção foi a produção de hidrocarbonetos combustíveis de alto peso molecular (C1-C18) . [16] the proposed invention, CHAP catalysts were synthesized by chemical precipitation using purely aqueous solutions. . Acetone was not used as a microemulsifying medium, or its release during the drying stage is difficult. CKAP catalysts were synthesized under different pH conditions (8.5; 9; 9.5; 1-0 and 10.5). The pH was controlled by addition of NH 4 OH. Use NaOH contaminate the product 'end with Na + .- The catalysts were calcined at 500. 600, 700 and 800 ° C for 2 hours. The purpose of the present invention was the production of high molecular weight (C1-C18) combustible hydrocarbons.
[17] A publicação T. Tsuchida, T. Yoshioka, S. Sakuma, T. Takeguchi, W. Ueda . Synthesis of Biogasoline from Ethanol over Hydroxyapatite Catalyst. Ind. Eng. Chem. Res . , v. 47, p. 1443-1452, 2008 apresenta a sintetização de catalisadores HAP por precipitação química em pH mantido entre 9 e 10. O produto foi calcinado a temperatura de 600°C. Para os testes catalíticos o produto em pó foi peletizado, . obtendo-se partículas com tamanhos entre 0,7 e 1,4 mm. Os sólidos foram utilizados para reação de etanol, obtendo-se hidrocarbonetos combustíveis; (biogasolina) com número de átomos de carbono entre Cl e CIO.  [17] The publication T. Tsuchida, T. Yoshioka, S. Sakuma, T. Takeguchi, W. Ueda. Synthesis of Biogasoline from Ethanol over Hydroxyapatite Catalyst. Ind. Eng. Chem. Res. , v. 47, p. 1443-1452, 2008 discloses the synthesis of HAP catalysts by chemical precipitation at pH maintained between 9 and 10. The product was calcined at a temperature of 600 ° C. For the catalytic tests the powdered product was pelleted. obtaining particles with sizes between 0.7 and 1.4 mm. The solids were used for ethanol reaction, obtaining combustible hydrocarbons; (biogasoline) with number of carbon atoms between Cl and C10.
[18]Na invenção proposta, os- catalisadores HAP foram sintetizados por precipitação química -em diferentes valores de pH (9; 9,5;- 10; - 10, 5 e 11.) e calcinados a 500, 600, 700 e 800°C. O produto foi triturado e classificado por peneiramento em tamanhos de partículas entre 0,07 e 0,15 mm. Os catalisadores sintetizados em pH = 10,5 e calcinados a 70C°C, apresentaram o máximo rendimento a hidrocarbonetos combustíveis com número de átomos de carbono entre Cl e C18, preferencialmente a '. hidrocarbonetos combustíveis condensáveis com número de átomos de carbono entre C5 e C18. [19] A publicação V. F. Tretyakov, Y. I. Makarfi, K. V. Tretyakov, N. ;A. Frantsuzova, R. M. Talyshinskii . The Catalytic Convérsion of Bioethanol to Hydrocarbon Fuel: A Review and Study. Catai. Ind., v. 2, n. 4, p. 402-420, 2010 apresenta a síntese de zeólitas HZSM-5 obtidos a partir de géis aluminossilicatos alcalinos, usando aditivos formadores de estruturas, como hexametilenodiamina (TsKE-G) , frações de álcoois (TsKE-AF) e X-oil (TsKE-XO) . Posteriormente, foram modificadas as superfícies das zeólitas através da impregnação de Zn, Fe, Ga e Zr. Os catalisadores foram usados na reação de etanol a 400°C obtendo-se hidrocarbonetos combustíveis como: benzeno [CeHs] , tolueno [C6H5CH33 , etilbenzeno [CsHio] , meta/para/orto-xilenos [CsHio] , naftenos [CnH2n] e hidrocarbonetos C5 - C8. [18] In the proposed invention, HAP catalysts were synthesized by chemical precipitation at different pH values (9; 9.5; - 10; - 10, 5 and 11.) and calcined at 500, 600, 700 and 800. ° C. The product was ground and sieved into particle sizes between 0.07 and 0.15 mm. Catalysts synthesized at pH = 10.5 and calcined at 70 ° C showed the highest yield for combustible hydrocarbons having carbon number between Cl and C18, preferably a ' . condensable combustible hydrocarbons having a number of carbon atoms between C5 and C18. [19] The publication VF Tretyakov, YI Makarfi, KV Tretyakov, N .; A. Frantsuzova, RM Talyshinskii. The Catalytic Convention on Bioethanol to Hydrocarbon Fuel: A Review and Study. Catai. Ind., V. 2, no. 4, p. 402-420, 2010 presents the synthesis of HZSM-5 zeolites obtained from alkaline aluminosilicate gels using structure-forming additives such as hexamethylenediamine (TsKE-G), alcohol fractions (TsKE-AF) and X-oil (TsKE- XO). Subsequently, the zeolite surfaces were modified by impregnating Zn, Fe, Ga and Zr. The catalysts were used in the ethanol reaction at 400 ° C to obtain combustible hydrocarbons such as: benzene [CeHs], toluene [C6H5CH33, ethylbenzene [CsHio], meta / para / ortho-xylenes [CsHio], naphthenes [C n H2n] and C5 -C8 hydrocarbons.
[20] A invenção proposta é vantajosa uma vez que a síntese de catalisadores: tipo apatita realizados por precipitação química é uma rota simples que não requer o uso de aditivos formadores de estruturas. De forma geral, os catalisadores tipo apatita carãcterizam-se por apresentarem propriedades superficiais acidobásico diferenciando-se dos catalisadores tipo H-ZS -5 conhecidos pelas suas propriedades ácidas. Os catalisadores tipo apatita proporcionados pela presente invenção têm demonstrado alta eficiência e, dependendo das condições experimentais, podem ser obtidos entre 50 e 400 produtos entre hidrocarbonetos oxigenados e não oxigenados com número de átomos de carbono variando entre Cl e C18, preferencialmente ( hidrocarbonetos combustíveis condensáveis com número de átomos de carbono entre C5 e C18. [20] The proposed invention is advantageous since the synthesis of apatite-type catalysts made by chemical precipitation is a simple route that does not require the use of structure-forming additives. In general, apatite-type catalysts are characterized by having acidobasic surface properties differing from H-ZS-5-type catalysts known for their acidic properties. The apatite-type catalysts provided by the present invention have shown high efficiency and, depending on the experimental conditions, between 50 and 400 products can be obtained between oxygenated and unoxygenated hydrocarbons having carbon number ranging from Cl to C18, preferably ( condensable combustible hydrocarbons). with number of carbon atoms between C5 and C18.
[21]A publicação A. K. Talukdar, K. G. Bhattacharyya , S. Sivasanker. HZS -5 catalysed conversion of aqueous ethanol to hydrocarbons . Appl . Catal . , A, v. 148, p. 357-371, 1997 apresenta um trabalho no qual foram utilizados catalisadores sintetizados por métodos hidrotérmicos com razões SÍO2/AI2O3 = 40 e 206. Os catalisadores -foram calcinados a 500°C, triturados e peletizados, obtendo-se partículas com tamanhos entre 1,7 e 2,0 mm. Nos testes catalíticos foram obtidos hidrocarbonetos combustíveis entre Cl e C6. [21] The publication AK Talukdar, KG Bhattacharyya, S. Sivasanker. HZS-5 catalysed conversion of aqueous ethanol to hydrocarbons. Appl. Catal. , A, v. 148, p. 357-371, 1997 presents a work in which catalysts synthesized by hydrothermal methods with ratios SiO 2 / Al 2 O 3 = 40 and 206 were used. The catalysts were calcined at 500 ° C, ground and pelletized, obtaining particles with sizes between 1, 7 and 2.0 mm. In the catalytic tests combustible hydrocarbons between Cl and C6 were obtained.
[22 ] A invenção proposta é vantajosa uma vez que a síntese de catalisadores tipo apatita realizados por precipitação química é uma rota simples. Os catalisadores foram calcinados a 500, 600, 700 e 800°C, apresentando máximo rendimento a hidrocarbonetos : combustíveis nos catalisadores calcinados entre 600 e 70Ò°C. Como já esclarecido, os catalisadores tipo apatita proporcionados pela presente invenção têm demonstrado alta eficiência e, dependendo das condições experimentais, podem ser obtidos entre 50 e 400 produtos entre hidrocarbonetos oxigenados e não oxigenados com número de átomos de carbono variando entre Cl e C18, preferencialmente hidrocarbonetos combustíveis condensáveis com número de átomos de carbono entre C5 e Cl 8. [22] The proposed invention is advantageous since the synthesis of apatite-type catalysts made by chemical precipitation is a simple route. The catalysts were calcined at 500, 600, 700 and 800 ° C, presenting maximum yield to hydrocarbons : fuels in the calcined catalysts between 600 and 70 ° C. As already explained, the apatite-type catalysts provided by the present invention have been shown to be highly efficient and, depending on the experimental conditions, between 50 and 400 products between oxygenated and non-oxygenated hydrocarbons having carbon number ranging from Cl to C18, preferably condensable combustible hydrocarbons having a number of carbon atoms between C5 and Cl8.
[23] Por fim, o documento US2012/0277 67 descreve um método para a produção de ácido acrílico a partir de biomassa derivada do ácido hidroxicarboxílico e/ou seu derivado da reação de desidratação (e.g., ácido láctico [C3H6O3] , lactato de etilo [C5H10O3] ) usando HAP, HAP suportada em sílica gel e HAP suportada em carbono ativado como catalisador. A HAP foi preparada pelo método hidrotérmico em autoclave na faixa de temperatura de 50 até 300°C variando a pressão de IxiO5 até 1x10' Pa em 14 horas; como matérias primas foram usados pentóxido de fósforo [P2O5] e nitrato de cálcio [Ca(N03)2] . O pH foi controlado pela adição de hidróxido de sódio [NaOH] . Foram preparadas HAPs com razões molares de Ca/P 1,5, 1,6, 1,67 e 1,8. Observe-se que há, no mencionado documento, uma carência de detalhamento dos valores de pH de sínteses da HAP . Por outra parte, o uso de NaOH para o' controle do pH de síntese pode causar a contaminação com íons Na+ e, consequentemente, alterar as propriedades catalíticas dos sólidos . [23] Finally, US2012 / 0277 67 describes a method for the production of acrylic acid from hydroxycarboxylic acid-derived biomass and / or its dehydration reaction derivative (eg, lactic acid [C3H6O3], ethyl lactate [C5H10O3]) using PAH, silica gel supported PAH and activated carbon supported PAH as a catalyst. The PAH was prepared by the autoclave hydrothermal method in the temperature range of 50 to 300 ° C by varying the pressure from 1x10 5 to 1x10 'Pa in 14 hours; how raw materials were used phosphorus pentoxide [P2O5] and calcium nitrate [Ca (NO 3 ) 2]. The pH was controlled by the addition of sodium hydroxide [NaOH]. PAHs with Ca / P molar ratios of 1.5, 1.6, 1.67 and 1.8 were prepared. Note that there is a lack of detail in the synthesis pH values of PAH in this document. On the other hand, the use of NaOH for the "pH control synthesis can cause contamination with Na + ions and hence change the catalytic properties of solids.
[24] A invenção proposta difere-se principalmente no objetivo, sendo o escopo da presente invenção a produção de uma mistura de hidrocarbonetos combustíveis oxigenados e não oxigenados com número de átomos de carbono entre Cl até C18, preferencialmente de hidrocarbonetos combustíveis condensáveis com número de átomos de carbono entre C5 e C18. Para isso diversos catalisadores tipo apatita (e.g., HAP, CHAP, FAP, La/HAP e Na/HAP) foram sintetizados por precipitação química em diferentes condições experimentais de pH (8,5 até 11) e temperaturas de calcinação (500 até 800°C) . Para o controle do pH de síntese foi usado hidróxido de amónia [ NH4OH ] . Além disso, as reações de etanol foram realizadas em uma ampla faixa de temperaturas (300 até 600°C) e razões W / FE anoi de 0,02 até 0,16 kg h mol"1. [24] The proposed invention differs principally in that the scope of the present invention is to produce a mixture of oxygenated and non-oxygenated combustible hydrocarbons having a carbon number of Cl to C18, preferably condensable combustible hydrocarbons having a carbon number. carbon atoms between C5 and C18. Several apatite catalysts (eg, HAP, CHAP, FAP, La / HAP and Na / HAP) were synthesized by chemical precipitation under different experimental conditions of pH (8.5 to 11) and calcination temperatures (500 to 800 ° Ç) . For synthesis pH control ammonium hydroxide [NH4OH] was used. In addition, ethanol reactions were carried out over a wide temperature range (300 to 600 ° C) and W / FE anoi ratios of 0.02 to 0.16 kg h mol "1 .
[25] Como pode ser visto, no estado atual da técnica não existem processos que envolvam o uso de catalisadores mássicos tipo apatita (e.g., HAP, CHAP, FAP) sintetizados por precipitação química em diferentes condições experimentais de pH (8,5 - 11) e temperaturas de calcinação (500 - 800°C) e catalisadores metálicos suportados em HAP (Na/HAP, La/HAP) 'preparados a partir da impregnação de íons Na+ e La3+ (3 - 12%) em HAP estequiométrica (Ca/P = 1,67). Além disso, todos os catalisadores foram testados na reação de etanol em uma ampla faixa de temperaturas, entre 300 e 600°C, e razões W/FEtanoi de 0,02 até 0,16 kg h mol"1. [25] As can be seen, in the present state of the art there are no processes involving the use of apatite-type mass catalysts (eg, HAP, CHAP, FAP) synthesized by chemical precipitation under different experimental pH conditions (8.5 - 11 ) and calcination temperatures (500 - 800 ° C) and HAP-supported metal catalysts (Na / HAP, La / HAP) ' prepared from ion impregnation Na + and La 3+ (3 - 12%) in stoichiometric PAH (Ca / P = 1.67). In addition, all catalysts were tested in the ethanol reaction over a wide temperature range, between 300 and 600 ° C, and W / F Et year ratios of 0.02 to 0.16 kg h mol "1 .
[26] Nessas condições experimentais, via catálise heterogénea, em fase gasosa, em uma única etapa e a pressão atmosférica, como produtos de reação do etanol foram obtidos diversas misturas de hidrocarbonetos combustíveis, não oxigenados e oxigenados, com número de átomos de carbono variando entre Cl e C18, preferencialmente a hidrocarbonetos combustíveis condensáveis com número de átomo de carbono entre C5 e C18, apresentando um grande potencial para serem utilizados como substitutos de combustíveis fósseis existentes (e.g.', gasolina, diesel, combustível de aviação), além de se apresentarem como uma fonte alternativa para a obtenção de produtos base da indústria petroquímica, preferencialmente aromáticos, olefinas, álcoois superiores, aldeídos, éteres, cetonas, fenóis e em menor proporção dienos, parafinas e ésteres. [26] Under these experimental conditions, in a single step heterogeneous gas phase catalysis and atmospheric pressure, as reaction products of ethanol, several mixtures of non-oxygenated and oxygenated hydrocarbons with varying number of carbon atoms were obtained. between C18 and C18, preferably condensable combustible hydrocarbons having a carbon atom number between C5 and C18, having great potential to be used as substitutes for existing fossil fuels (eg ' , gasoline, diesel, aviation fuel), in addition to present as an alternative source for obtaining petrochemical industry base products, preferably aromatics, olefins, higher alcohols, aldehydes, ethers, ketones, phenols and to a lesser extent dienes, paraffins and esters.
[27] De acordo a presente invenção os catalisadores preparados a base de CHAP apresentam os valores de poder calorífico, mais próximo dos combustíveis fósseis existentes (e.g., gasolina e diesel), seguido de HAP estequiométrica (Ca/P = 1,67), La/ HAP e FAP . No caso específico dos catalisadores a base de Na/HAP mostraram um grande potencial para obtenção de hidrocarbonetos oxigenados.  [27] According to the present invention, the CHAP-based catalysts have the calorific value closest to the existing fossil fuels (eg gasoline and diesel) followed by stoichiometric HAP (Ca / P = 1.67), La / HAP and FAP. In the specific case of Na / HAP-based catalysts showed great potential for obtaining oxygenated hydrocarbons.
BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
[28 ]É objeto da presente invenção prover um processo para obtenção de catalisadores mássicos tipo apatita, em que os ditos catalisadores compreendem hidroxiapatita (HAP) , carbonato-hidroxiapatita (CHAP) e fluorapatita (FAP) , sendo que o processo de obtenção do dito catalisador compreende uma reação de precipitação em meio básico, conforme as seguintes etapas principais : [28] It is an object of the present invention to provide a process for obtaining apatite-type mass catalysts, wherein said catalysts comprise hydroxyapatite (PAH), carbonate hydroxyapatite (CHAP) and fluorapatite (FAP), the process for obtaining said catalyst comprises a precipitation reaction in basic medium, according to the following main steps:
a) Preparação de ao menos duas soluções aquosas precursoras sob agitação constante e em uma faixa de temperatura compreendida entre 40 e · 60°C, sendo que uma primeira solução é a base de íons Ca+2, preferencialmente uma solução de nitrato de cálcio tetra-hidratado [Ca (NO3) 2.4¾0] , e uma segunda solução é a base de. qualquer íon selecionado do grupo compreendido por íons PCM4*3, íons CO3-2 e íons F", preferencialmente qualquer solução selecionada dentre fosfato ácido de amónia [ (NH4) 2HPO4 ] , bicarbonato de amónio [ NH4 HCO33 e fluoreto de amónio [NH4F] , respectivamente; a) Preparation of at least two precursor aqueous solutions under constant stirring and in a temperature range of 40 to · 60 ° C, a first solution being based on Ca + 2 ions, preferably a tetra calcium nitrate solution -hydrate [Ca (NO3) 2 .4¾0], and a second solution is the basis of . any ion selected from the group consisting of PCM 4 * 3 ions, CO 3 -2 ions and F " ions, preferably any solution selected from ammonium acid phosphate [(NH4) 2HPO4], ammonium bicarbonate [NH4 HCO33 and ammonium fluoride [NH4F ], respectively;
b) Adição controlada, gota a gota (0,5 - 1,0 ml/min), da primeira solução aquosa precursora obtida na etapa a) à segunda solução aquosa precursora obtida na etapa a ) ;  (b) controlled dropwise addition (0,5 - 1,0 ml / min) of the first aqueous precursor solution obtained in step a) to the second aqueous precursor solution obtained in step a);
c) Manter o meio reacional obtido na etapa b) sob agitação constante, em uma faixa de temperatura compreendida entre 40 e 80°C, preferencialmente, entre 50 e 60°C, por pelo menos 2 horas ou até a finalização da reação, sendo que o pH do meio reacional deve ser mantido em um valor específico. Na síntese dos catalisadores de HAP, CHAP e FAP são utilizados valores de pH entre 8,5 e 11,0. A variação do pH em cada valor específico é mantida com uma variação de ±0,2, preferencialmente de ±0,1, por meio da adição constante de uma solução de hidróxido de amónio [NH40H] ; (c) Keep the reaction medium obtained in step (b) under constant agitation for a temperature range of 40 to 80 ° C, preferably 50 to 60 ° C for at least 2 hours or until completion of the reaction. that the pH of the reaction medium must be kept to a specific value. In the synthesis of the PAH, CHAP and FAP catalysts, pH values between 8.5 and 11.0 are used. The variation in each specific pH value is maintained with a range of ± 0.2, preferably ± 0.1, by steady addition of a solution of ammonium hydroxide [NH 4 0H];
d) Resfriamento do meio resultante obtido na etapa c) até à temperatura ambiente e em repouso por um período de tempo compreendido entre 12 e 48 horas, preferencialmente entre 18 e 24 horas. d) Cooling of the resulting medium obtained in step c) to ambient temperature and at rest for a period of 12 to 48 hours, preferably 18 to 24 hours.
e) Separação do precipitado da fase aquosa contendo os ions não reagidos, preferencialmente por meio de filtrações e sucessivas lavagens com água DD e etanol, com auxilio de um funil Buchner, papel filtro quantitativo e uma bomba a vácuo; e) Separation of the precipitate from the aqueous phase containing the unreacted ions, preferably by filtration and subsequent washing with DD water and ethanol, with the aid of a Buchner funnel, quantitative filter paper and a vacuum pump;
f) Obtenção de uma pasta úmida com umidade compreendida entre 70 e 90% p/p; (f) Obtaining a moist paste with a moisture content between 70 and 90% w / w;
g) Secagem -da pasta, úmida obtida na etapa f) em uma temperatura compreendida entre 40 e 120°C, preferencialmente entre 70 e 80°C, por um período de tempo compreendido entre 8 e 24 horas, preferencialmente entre 12 e 16 horas, em estufa em ar estático; g) Drying the wet slurry obtained in step f) at a temperature of from 40 to 120 ° C, preferably from 70 to 80 ° C for a period of time from 8 to 24 hours, preferably from 12 to 16 hours. , in a static air greenhouse;
h) Trituração do material seco obtido na etapa g) ; (h) grinding the dried material obtained in step (g);
i) Meios que permitam selecionar o material triturado na etapa h) em partículas com tamanho médio compreendido entre 0,07 e 0,15 mm, sendo que a seleção do referido material compreende peneiramento em peneiras 100 mesh; (i) means for selecting the crushed material in step (h) in particulate matter of an average size of 0.07 to 0.15 mm, wherein the selection of said material comprises sieving in 100 mesh sieves;
j) Calcinação do material selecionado na etapa i) , por um período compreendido entre 1 e 6 horas, preferencialmente entre 2 e 4 horas, sob uma faixa de temperatura compreendida entre 500 e 800°C, em que a referida calcinação é realizada pode ser realizada em uma mufla em ar estático; em um banho termostatizado; em um trocador de calor; através de. ar quente fluindo através de um rotaevaporado ; ou por qualquer meio que garanta o aquecimento nas condições operacionais já mencionadas. j) Calcination of the material selected in step i) for a period of from 1 to 6 hours, preferably from 2 to 4 hours, within a temperature range of 500 to 800 ° C, wherein said calcination may be performed. performed in a static air muffle; in a thermostatized bath; in a heat exchanger; through. warm air flowing through an evaporated route; or by any means that guarantees heating under the operating conditions already mentioned.
k) Obtenção do catalisador mássico tipo apatita, com área superficial específica compreendida entre 18 e 70 m2 g-i, com volume de poros entre 0,1 e 0,5 m3 g-i, tamanho de poros entre 17 e 43 nm e tamanhão médio dos cristalitos entre 11 e 21 nm. Apresentando uma concentração de sítios ácidos entre 1,0 e 2,9 pmolpiridina πτ2 e sítios básicos entre 0,4 e 2,6 pmo lco2 nr2, determinados através da adsorção de piridina [ C5H5N ] e dióxido de carbono [CO2] , respectivamente. k) Obtaining the catalyst mass apatite type, with a specific surface area between 18 and 70 m 2 gi, with a volume of pores between 0.1 and 0.5 m 3 gi, pore size between 17 and 43 nm and average crystallite size between 11 and 21 nm. Having a concentration of acidic sites between 1.0 and 2.9 pmolpyridine πτ 2 and basic sites between 0.4 and 2.6 pmo lco2 nr 2 , determined by the adsorption of pyridine [C5H5N] and carbon dioxide [CO2], respectively.
[29] Sendo que: [29] Where:
— As principais etapas aperfeiçoadas relacionadas a obtenção dos catalisadores HAP, CHAP e FAP são: a temperatura de calcinação; pH utilizado no processo de síntese desses sólidos; e as condições reacionais utilizadas para produção de hidrocarbonetos combustíveis (temperatura de reação e W/FEtanoi) ·- The main improved steps related to obtaining the HAP, CHAP and FAP catalysts are: the calcination temperature; pH used in the synthesis process of these solids; and the reaction conditions used for the production of combustible hydrocarbons (reaction temperature and W / F E tanoi) ·
— Os catalisadores HAP apresentaram o maior rendimento a hidrocarbonetos combustíveis condensáveis (C5 - C18) nas seguintes condições operacionais: temperatura de calcinação, 700°C; pH de síntese, 10.5; temperatura de reação, 500°C; e, W/FEtanol, 0,04 kg h mol"1; - HAP catalysts showed the highest yield for condensable combustible hydrocarbons (C5 - C18) under the following operating conditions: calcination temperature, 700 ° C; synthesis pH, 10.5; reaction temperature, 500 ° C; e, W / FEtanol, 0.04 kg h mol -1 ;
— Os catalisadores CHAP apresentaram o maior rendimento a hidrocarbonetos combustíveis condensáveis (C5 - C18) nas seguintes condições operacionais: temperatura de calcinação, 600°C; pH de síntese, 10,0; temperatura de reação, 500°C; e, W/FEtanoi, 0,04 kg h mol-1; - CHAP catalysts showed the highest yield for condensable combustible hydrocarbons (C5 - C18) under the following operating conditions: calcination temperature, 600 ° C; synthesis pH, 10.0; reaction temperature, 500 ° C; e, W / F E tanoi, 0.04 kg h mol -1 ;
— Os catalisadores FAP apresentaram o maior rendimento a hidrocarbonetos, combustíveis condensáveis (C5 - C18) foram obtidos nas seguintes condições operacionais: temperatura de calcinação, 700°C; pH de síntese, 10.0; temperatura de reação, 450°C; e, /FEtanoi, 0,04 kg h mol-1. - FAP catalysts presented the highest hydrocarbon yield, condensable fuels (C5 - C18) were obtained under the following operating conditions: calcination temperature, 700 ° C; synthesis pH, 10.0; reaction temperature, 450 ° C; and ΔEtanoi, 0.04 kg h mol -1 .
[30] É um objeto adicional da presente invenção os catalisadores mássicos tipo apatita obtidos de acordo com o processo descrito acima, em que os ditos catalisadores compreendem hidroxiapatíta (HAP) , carbonato-hidroxiapatita (CHAP) e fluorapatita (FAP) . [30] It is a further object of the present invention the apatite-type mass catalysts obtained according to the process described above, wherein said catalysts comprise hydroxyapatite (HAP), carbonate hydroxyapatite (CHAP) and fluorapatite (FAP).
[31] Para efeito da presente invenção, entende-se por hidroxiapatita (HAP) qualquer HAP sintetizado na faixa de pH entre 9 e 11, preferencialmente a um pH de 10,5 com uma variação de ±0,1 e calcinado na faixa de temperaturas entre 500 e 800°C, preferencialmente a 700°C, mantendo uma razão estequiométrica Ca/P * 1,67, apresentando entre as suas principais propriedades físicas, preferencialmente, uma área superficial de 30 m2g~1, tamanho de cristalitos de 19 nm e concentração de sitos ácidos e básicos próximo de 1,6 ymolpiridina πτ2 e 1,7 pmolco2 nr2, respectivamente. [31] For the purpose of the present invention, hydroxyapatite (PAH) means any PAH synthesized in the pH range 9 to 11, preferably at a pH of 10.5 with a range of ± 0.1 and calcined in the range. temperatures between 500 and 800 ° C, preferably at 700 ° C, maintaining a stoichiometric ratio Ca / P * 1.67, having among its main physical properties, preferably a surface area of 30 m 2 g ~ 1 , size of crystallites of 19 nm and concentration of acidic and basic sites close to 1.6 ymolpyridine πτ 2 and 1.7 pmolco2 nr 2 , respectively.
[32] Para efeito da presente invenção, entende-se por carbonato-hidroxiapatita (CHAP) qualquer CHAP sintetizado na faixa de pH entre 8,5 e 10,5, preferencialmente a um pH de 10 com uma variação de ±0,1 e calcinado na faixa de témperaturas entre 500 e 800°C, preferencialmente a 600°C, apresentando entre as suas principais propriedades físicas, preferencialmente, uma área superficial de 40 m2g_1, tamanho de cristalitos de 12 nm e concentração de sitos ácidos e básicos próximo de 2,3 umolpiridina nr2 e 1,9 pmolco2 nr2, respectivamente, [32] For the purpose of the present invention, carbonate hydroxyapatite (CHAP) is any CHAP synthesized in the pH range 8.5 to 10.5, preferably at a pH of 10 with a range of ± 0.1 and calcined in the temperature range between 500 and 800 ° C, preferably at 600 ° C, having among its main physical properties, preferably a surface area of 40 m 2 g _1 , crystallite size of 12 nm and concentration of acidic and non-acidic sites. around 2.3 umolpyridine nr 2 and 1.9 pmolco2 nr 2 , respectively,
[33] Para efeito da presente invenção, entende-se por fluorapatita (FAP) qualquer FAP sintetizado na faixa de pH entre 9 e 11, preferencialmente a um pH de 10 com uma variação de ±0,1 e calcinado na faixa de temperaturas entre 500 e 800°C, preferencialmente a 700°C, apresentando entre as suas principais propriedades físicas, preferencialmente, uma área superficial de 40 m2g~1, tamanho de cristalitos de 13 nm e concentração de sítios ácidos e básicos próximo de 1,9 ymolpiridina n 2 e 1,4 pmolco2 nr2, respectivamente. [34] É um objeto adicional da presente invenção prover um processo para obtenção de catalisadores metálicos suportados em HAP, em que . os ditos catalisadores compreendem Lantânio (La) suportado sobre HAP (La/HAP) e Sódio (Na) suportado sobre HAP (Na/HAP) , sendo que o processo de obtenção do dito catalisador compreende as seguintes etapas principais: [33] For the purpose of the present invention, fluorapatite (FAP) is any FAP synthesized in the pH range 9 to 11, preferably at a pH of 10 within a range of ± 0.1 and calcined in the temperature range between 500 and 800 ° C, preferably at 700 ° C, having among their main physical properties, preferably a surface area of 40 m 2 g ~ 1 , crystallite size of 13 nm and concentration of acidic and basic sites close to 1, 9 ymolpyridine # 2 and 1.4 pmolco2 # 2 , respectively. [34] It is a further object of the present invention to provide a process for obtaining PAH supported metal catalysts, wherein . said catalysts comprise PAH-supported Lanthanum (La) (La / PAH) and PAH-supported Sodium (Na) (Na / PAH), the process for obtaining said catalyst comprises the following main steps:
1) Preparação de uma solução aquosa precursora a base de qualquer- ion selecionado dentre La+3 e Na+, preferencialmente qualquer solução selecionada dentre nitrato de lântano hexaidratado [La (NO3) 3.6H2O] e nitrato de sódio [NaNC>3] , sendo que as concentrações molares das referidas soluções encontram-se compreendidas nas faixas de 0,04 a 0,20 mol Lt_1 e 0,27 a 1,24 mol Lt_1, respectivamente, 1) Preparation of an aqueous precursor solution based on any ion selected from La + 3 and Na + , preferably any solution selected from lanthanum nitrate hexahydrate [La (NO3) 3.6H2O] and sodium nitrate [NaNC> 3], wherein the molar concentrations of said solutions are in the range 0.04 to 0.20 mol Lt_1 and 0.27 to 1.24 mol Lt_1 , respectively,
m) Inserção da hidroxiapatita (HAP) , conforme obtido na etapa k) , em balão de um rotaevaporador ou em qualquer equipamento capaz de gerar uma mistura uniforme do suporte com o a solução precursora do metal a ser impregnado;  (m) Insertion of hydroxyapatite (PAH) as obtained in step (k) into a rotary evaporator flask or any equipment capable of uniformly mixing the carrier with the precursor solution of the metal to be impregnated;
n) Adição da solução precursora obtida em 1) no sistema obtido em m) ;  n) Addition of the precursor solution obtained in 1) in the system obtained in m);
o) Aquecimento do sistema obtido na etapa n) em um banho termostatizado em uma faixa de temperatura compreendida entre entre 60 e 90°C, preferencialmente a 80°C, mantendo-se a suspensão sob agitação constante entre 50 e 100 RPM, preferencialmente entre 60 e 80 RPM, até completa remoção do solvente liquido; p). Obtenção de produto sólido-úmido (70 a 90% p/p de umidade) ;  o) Heating the system obtained in step n) in a thermostatized bath in a temperature range of between 60 and 90 ° C, preferably at 80 ° C, keeping the suspension under constant agitation between 50 and 100 RPM, preferably between 60 and 80 RPM, until complete removal of liquid solvent; P). Obtaining solid-wet product (70 to 90% w / w humidity);
q) Secagem em estufa em ar estático a uma faixa de temperatura compreendida entre 60 e 90°C preferencialmente entre 70 e 80°C, durante um período de tempo . compreendido entre 8 a 24 horas preferencialmente 12 a 16 horas; (q) Oven drying in static air at a temperature range of 60 to 90 ° C, preferably 70 to 80 ° C for a period of time . from 8 to 24 hours, preferably 12 to 16 hours;
r) Trituração do sólido obtido na etapa q) ;  r) Crushing the solid obtained in step q);
s) Classificação do material triturado na etapa r) por peneiramento em tamanhos de partículas entre 0,07 e s) Classification of crushed material in step r) by sieving in particle sizes between 0.07 and
0,15 mm; 0.15 mm;
t) Calcinação do material selecionado na etapa s) em uma mufla, em ar estático, por um período de tempo compreendido entre 6 e 12 horas, preferencialmente entre 6 e 8 horas, em uma faixa de temperatura compreendida entre 500 e 700°C, preferencialmente entre 600 e 650°C.  (t) calcination of the material selected in step (s) in a static air muffle furnace for a period of time ranging from 6 to 12 hours, preferably from 6 to 8 hours, in a temperature range from 500 to 700 ° C; preferably between 600 and 650 ° C.
[ 35 ] Sendo que : [35] Where:
— As principais etapas aperfeiçoadas do dito processo estão relacionadas ao tipo de suporte utilizado; os teores metálicos de lântano (La) e sódio (Na) ; os tratamentos térmicos realizados nos catalisadores de lântano suportado sobre hidroxiapatita (La/HAP) e sódio suportado sobre hidroxiapatita (Na/HAP) ; e, as condições reacionais utilizadas para a produção de hidrocarbonetos combustíveis (temperatura de reação e /Fetanoi) . Esses dados são inéditos na literatura.  - The main improved steps of said process are related to the type of support used; the metallic contents of lanthanum (La) and sodium (Na); the heat treatments performed on the hydroxyapatite supported (La / HAP) and supported sodium hydroxyapatite (Na / HAP) supported lanthanum catalysts; and, the reaction conditions used for the production of combustible hydrocarbons (reaction temperature e / Fetanoi). These data are unpublished in the literature.
— Para ambos os catalisadores Na/HAP e La/HAP foram utilizados como suporte a hidroxiapatita estequiométrica a mesma que foi sintetizada nas  - For both Na / HAP and La / HAP catalysts were used as support to stoichiometric hydroxyapatite which was synthesized in the
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seguintes condições operacionais: pH de síntese, 10,5; temperatura de calcinação, 700°C.  following operating conditions: synthesis pH, 10.5; calcination temperature, 700 ° C.
— Os catalisadores La/HAP apresentaram o maior rendimento a hidrocarbonetos combustíveis condensáveis (C5 - C18) nas seguintes condições operacionais: teor metálico, 3%La; temperatura de calcinação do catalisador La/HAP, 650°C; temperatura de reação, 500°C; e, W/FEtanoi, 0,04 kg h mol-1; - La / HAP catalysts showed the highest yield for condensable combustible hydrocarbons (C5 - C18) under the following operating conditions: metal content, 3% La; calcination temperature of La / HAP catalyst, 650 ° C; reaction temperature, 500 ° C; and W / F Et Anoi, 0.04 kg mol h -1;
— Os catalisadores Na/HAP apresentaram o maior rendimento a hidrocarbonetos combustíveis condensáveis (C5 - C18) obtidos nas seguintes condições operacionais: teor metálico, 3%Na; temperatura de calcinação do catalisador Na/HAP, 650°C; temperatura de reação, 500°C; e, W/FEtanoi, 0,04 kg h mol"1. - Na / HAP catalysts presented the highest yield for condensable combustible hydrocarbons (C5 - C18) obtained under the following operating conditions: metallic content, 3% Na; calcination temperature of Na / HAP catalyst, 650 ° C; reaction temperature, 500 ° C; e, W / F E tanoi, 0.04 kg h mol "1 .
— Na preparação dos catalisadores de La/HAP e Na/HAP, como precursores dos íons La+3 e Na+ foram selecionados, preferencialmente, nitrato de lântano hexaidratado [La (N03) 3.6H2O] e nitrato de sódio [NaNOs] , respectivamente. - In the preparation of the La / HAP and Na / HAP catalysts, as precursors of the La +3 and Na + ions, preference was given to hexahydrate [La (N0 3 ) 3.6H2O] and sodium nitrate [NaNOs], respectively.
— O teor metálico de La e Na presente nos catalisadores de La/HAP e Na/HAP varia entre 3 e 12% (p/p) .  - The metallic content of La and Na present in the La / PAH and Na / PAH catalysts varies between 3 and 12% (w / w).
[36] É um objeto adicional da presente invenção os catalisadores metálicos suportados em HAP obtidos de acordo com o processo descrito acima, em que os ditos catalisadores compreendem Lantlânio (La) suportado sobre HAP (La/HAP) e Sódio (Na) suportado sobre HAP (Na/HAP) .  [36] It is a further object of the present invention the PAH-supported metal catalysts obtained according to the process described above, wherein said catalysts comprise PAH-supported Lantlanium (La) and PA-supported Sodium (Na). PAH (Na / PAH).
[37] Para efeito da presente invenção, entende-se por Lantânio (La) suportado sobre HAP (La/HAP) qualquer La/HAP com teores metálicos compreendidos entre 3 e 12% La (p/p) , preferencialmente com teor metálico de 3% La (p/p) e calcinado na faixa de temperaturas entre 600 e 650°C, preferencialmente a 650°C, apresentando entre as suas principais propriedades físicas, preferencialmente, uma área superficial de 29 m2g-x, tamanho de cristalitos de 19 nm e concentração de 'sítios ácidos e básicos próximo de 1,5 pmolpiridina m-2 e 1,,7 pmolco2 m~2, respectivamente. [38.] Para efeito da presente invenção, entende-se por Sódio (Na) suportado sobre HAP (Na/HAP) qualquer Na/HAP com teores metálicos compreendidos entre 3 e 12% Na (p/p), preferencialmente com teor metálico de 3% Na (p/p) e calcinado na faixa de temperaturas entre 600 e 650 °C, preferencialmente a 650°C, apresentando entre as suas principais propriedades físicas, preferencialmente, uma área superficial de 5 m2g_1, tamanho de cristálitos de 21 nm e concentração de sítios básicos próximo de 1,2 pmolco2 m~2. Apresentando completa ausência de sítios ácidos. [37] For the purpose of the present invention, PAH-supported Lanthanum (La) means any La / PAH having metallic contents of between 3 and 12% La (w / w), preferably with a metallic content of 3% La (w / w) and calcined in the temperature range between 600 and 650 ° C, preferably at 650 ° C, having among its main physical properties, preferably a surface area of 29 m 2 g- x , size of crystallites 19 nm and the concentration of "acidic and basic sites near pmolpiridina 1.5 m -2 and 1, 7 pmolco2 m ~ 2, respectively. [38.] For the purpose of the present invention, PAH-supported sodium (Na) (Na / PAH) means any Na / PAH having a metal content of between 3 and 12% Na (w / w), preferably with a metallic content. of 3% Na (w / w) and calcined in the temperature range between 600 and 650 ° C, preferably at 650 ° C, having among its main physical properties, preferably a surface area of 5 m 2 g _1 , size of 21 nm crystallites and base site concentration near 1.2 pmolco2 m ~ 2 . Presenting complete absence of acid sites.
[39] É um objeto adicional da presente invenção o uso dos catalisadores mássicos tipo apatita e catalisadores metálicos suportados sobre HAP, obtidos de acordo com os processos descritos acima, em processos de obtenção de uma mistura de hidrocarbonetos combustíveis, não oxigenados e oxigenados, com 'número de átomos de carbono compreendidos entre Cl e C18. Estes catalisadores podem ser empregados, ainda, na obtenção de produtos ■ base da indústria petroquímica, principalmente aromáticos, olefínas, álcoois superiores, aldeídos, éteres, cetonas, fenóis e em menor proporção dienos, parafinas e ésteres.  [39] It is a further object of the present invention to use the apatite type catalysts and PAH supported metal catalysts obtained according to the processes described above in processes for obtaining a mixture of combustible, non-oxygenated and oxygenated hydrocarbons with number of carbon atoms between Cl and C18. These catalysts can also be used to obtain petrochemical products, mainly aromatics, olefins, higher alcohols, aldehydes, ethers, ketones, phenols and to a lesser extent dienes, paraffins and esters.
[40] Por fim, é objeto da presente invenção prover um processo para obtenção de uma mistura de hidrocarbonetos combustíveis, não oxigenados e oxigenados, com número de átomos de carbono entre Cl e C18, preferencialmente uma mistura de hidrocarbonetos combustíveis condensáveis com número de átomo de carbono entre C5 e Cl 8, a partir de etanol, em um sistema reacional de fluxo contínuo, em fase gasosa, à pressão atmosférica e em uma única etapa, compreendendo o emprego de catalisadores mássicos tipo apatita e catalisadores metálicos suportados sobre HAP e as seguintes etapas principais: [40] Finally, it is an object of the present invention to provide a process for obtaining a mixture of non-oxygenated and oxygenated combustible hydrocarbons having a number of carbon atoms between Cl and C18, preferably a mixture of condensable combustible hydrocarbons having an atom number. carbon dioxide from C5 to Cl8 from ethanol in a continuous gas-phase reaction flow system at atmospheric pressure and in a single step comprising the use of mass-type catalysts apatite and PAH supported metal catalysts and the following main steps:
i. Adição de qualquer um dos catalisadores mássicos tipo apatita ou metálico suportado em HAP obtidos nos processos conforme descritos nas etapas (a - k) ou (1 - t) em um o reator, compreendendo o pré-tratamento térmico do catalisador, em fluxo de gás inerte (e.g., nitrogénio, hélio, argônio) na faixa de temperaturas de reaçâo compreendida entre 300 e 600°C, preferencialmente entre 400 e 500°C, por um período de tempo compreendido entre 1 e 4 horas, preferencialmente 1 e 2 horas, sendo que a razão massa de catalisador e um fluxo de etanol (W/FEtanoi) compreende entre 0,02 e 0,16 kg h mol-1, preferencialmente, 0,04 kg h mol"1; ii. Evaporação do etanol através de borbulhamento de um gás inerte (e.g., nitrogénio, hélio, argônio) em etanol absoluto em um evaporador na faixa de temperaturas entre 40 e 84°C, preferencialmente entre 56 e 72°C. A' mistura de vapor de etanol e 2 gerado no evaporador é passada através de um condensador mantido a temperatura entre 30 e 74°C, preferencialmente entre 46 e 62°C. Mantendo o condensador nessas temperaturas a concentração de etanol varia entre 10 e 75%; i. Addition of any of the HAP-supported apatite or metallic mass-type catalysts obtained in the processes as described in steps (a - k) or (1 - t) in an o reactor, comprising catalyst thermal pretreatment, in gas flow (eg, nitrogen, helium, argon) in the reaction temperature range 300 to 600 ° C, preferably 400 to 500 ° C for a period of 1 to 4 hours, preferably 1 to 2 hours, wherein the catalyst mass to ethanol flow ratio (W / F E tanoi) comprises 0.02 to 0.16 kg h mol -1 , preferably 0.04 kg h mol "1 ; ii. Evaporation of ethanol by bubbling an inert gas (eg, nitrogen, helium, argon) in absolute ethanol in an evaporator in the temperature range 40 to 84 ° C, preferably 56 to 72 ° C. generated on the evaporator is passed through a condenser kept at a temperature between 30 and 7 4 ° C, preferably between 46 and 62 ° C. Keeping the condenser at these temperatures the ethanol concentration varies between 10 and 75%;
iii. Envio da mistura' de gases (vapor de etanol/N2) para o reator contendo o catalisador na temperatura de reação. iv. Obtenção de uma mistura de hidrocarbonetos combustíveis Cl - C18. iii. Usually the mixture 'gas (vapor of ethanol / N 2) to the reactor containing the catalyst at the reaction temperature. iv. Obtaining a mixture of Cl - C18 combustible hydrocarbons.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS
[41] Figura 1 - Diagrama Esquemático do Sistema Reacional sendo (a) gases: nitrogénio (N2) , oxigénio (02) , hidrogénio (H2), hélio (He) e ar sintético (20% 02 - 80% N2) , com 99,999 % de pureza; (b) controlador de fluxo de quatro válvulas; (c) evaporador de etanol; (d) condensador a temperatura controlada de etanol; (e) banho ter ostático; (f) reator tubular em U de quartzo com 5 mm de diâmetro interno; (g) cromatógrafo a gás com detector FID e coluna DBl, J&W 125- 106J:300°C dimensões 60 m x 530 pm x 1 ym; (h) medidor de fluxo de gás; (i) controlador de temperatura com 3 termopares tipo J6 x 40 mm - 3 m; (j) válvula reguladora de alta pressão; (k) manómetro; (1) válvula agulha; (m) linhas de gás com tubos de cobre e aço inox de 1/4" e 1/8"; (n) isolamento de fibra cerâmica suportando até 1000°C e fitas de aramida; (o) válvulas e acessórios. [41] Figure 1 - Schematic diagram of the Reaction System being (a) gases: nitrogen (N 2 ), oxygen (0 2 ), hydrogen (H 2 ), helium (He) and synthetic air (20% 0 2 - 80% N 2 ), with 99.999 % purity; (b) four valve flow controller; (c) ethanol evaporator; (d) temperature controlled condenser of ethanol; (e) ostatic bath; (f) 5 mm internal diameter U-tubular quartz reactor; (g) gas chromatograph with FID detector and DB1 column, J&W 125-106J: 300 ° C dimensions 60 mx 530 pm x 1 µm; (h) gas flow meter; (i) temperature controller with 3 J6 x 40 mm - 3 m thermocouples; (j) high pressure regulating valve; (k) pressure gauge; (1) needle valve; (m) 1/4 "and 1/8" stainless steel copper and gas pipe lines; (n) ceramic fiber insulation supporting up to 1000 ° C and aramid tapes; (o) valves and accessories.
[42] Figura 2 - Difratogramas dos catalisadores HAP sintetizados a . pH 10,5 em função da temperatura de calcinação .  [42] Figure 2 - Diffractograms of synthesized PAH catalysts a. pH 10,5 as a function of calcination temperature.
[43] Figura 3 - Difratogramas dos catalisadores CHAP sintetizados a pH 10,0 em função da temperatura dè calcinação .  [43] Figure 3 - Diffractograms of CHAP catalysts synthesized at pH 10,0 as a function of calcination temperature.
[44] Figura 4 - Difratogramas dos catalisadores FAP sintetizados a pH 9,0 em função da temperatura de calcinação.  [44] Figure 4 - Diffractograms of FAP catalysts synthesized at pH 9.0 as a function of calcination temperature.
[45] Figura 5'- Difratogramas dos catalisadores La/HAP em função do teor de Lantânio impregnado. [45] Figure 5 ' - Diffractograms of La / HAP catalysts as a function of impregnated Lanthanum content.
[46] Figura 6 - Difratogramas dos catalisadores Na/HAP em função do teor de sódio impregnado.  [46] Figure 6 - Diffractograms of Na / PAH catalysts as a function of impregnated sodium content.
[47] Figura 7 - Conversão de etanol vs . tipo de catalisador.  [47] Figure 7 - Ethanol conversion vs. catalyst type.
[48] Figura 8 - Composição do produto (incluindo o etanol não reagido) vs . número de carbonos, em função do tipo de catalisador .  [48] Figure 8 - Product composition (including unreacted ethanol) vs. number of carbons depending on the type of catalyst.
[49] Figura 9 - Composição do produto (incluindo o etanol não reagido) vs . tipo de catalisador, em função dos grupos de hidrocarbonetos C1-C4 e C5-C18. [49] Figure 9 - Product composition (including ethanol unreacted) vs. catalyst type as a function of C1-C4 and C5-C18 hydrocarbon groups.
[50] Figura 10 - Composição (incluindo o etanol não reagido) vs . grupos funcionais orgânicos, em função do tipo de catalisador  [50] Figure 10 - Composition (including unreacted ethanol) vs. organic functional groups depending on the type of catalyst
[51] Figura 11 - Composição (incluindo o etanol não reagido) vs . tipo de catalisador, em função de grupos oxigenados e hidrocarbonetos não oxigenados.  [51] Figure 11 - Composition (including unreacted ethanol) vs. type of catalyst as a function of oxygenated groups and non-oxygenated hydrocarbons.
[ 52 ] Figura ' 12 - Número de produtos obtidos por tipo de catalisador. [52] Figure '12 - Number of products obtained by the type of catalyst.
[53] Figura 13 - Poder calorífico inferior (PCI) dos hidrocarbonetos * combustíveis, obtidos sobre os catalisadores: (a)HAP - Hidroxiapatita ; (b)CHAP - Carbonato- hidroxiapatita; e(c)FAP - Fluorapatita ; (d)La/HAP - Lantânio suportado sobre HAP e, (e)Na/HAP - Sódio suportado sobre HAP . [53] Figure 13 - Lower calorific value (PCI) of combustible hydrocarbons * obtained from catalysts: (a) HAP - Hydroxyapatite; (b) CHAP - Carbonate hydroxyapatite; and (c) FAP - Fluorapatite; (d) La / HAP - PAH-supported lanthanum; and (e) Na / HAP - PAH-supported sodium.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO  DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[5 ]A presente invenção refere-se a um processo para obtenção de uma mistura de hidrocarbonetos combustíveis, não oxigenados e oxigenados, com número de átomos de carbono entre Cl e C18, á partir de etanol, sobre catalisadores tipo apatita via catálise heterogénea, em uma única etapa, em fase gasosa e a pressão atmosférica, assim como a sínteses desses catalisadores. Os produtos proporcionados pela presente invenção são combustíveis alternativos aos combustíveis fósseis existentes (e.g., gasolina, diesel, combustível de aviação) , além de se apresentarem como uma fonte alternativa para a obtenção de produtos base da indústria petroquímica, preferencialmente aromáticos, olefinas, álcoois superiores, aldeídos, éteres, cetonas, fenóis e em menor proporção dienos, parafinas e ésteres, os quais são obtidos por um processo que compreende essencialmente as seguintes etapas: [5] The present invention relates to a process for obtaining a mixture of non-oxygenated and oxygenated combustible hydrocarbons having carbon atoms between Cl and C18 from ethanol on apatite-type catalysts via heterogeneous catalysis. in one step, in gas phase and atmospheric pressure, as well as the synthesis of these catalysts. The products provided by the present invention are alternative fuels to existing fossil fuels (eg, gasoline, diesel, aviation fuel) and are an alternative source for obtaining petrochemical base products, preferably aromatics, olefins, alcohols. higher aldehydes, ethers, ketones, phenols and to a lesser extent dienes, paraffins and esters, which are obtained by a process comprising essentially the following steps:
(I) Síntese de catalisadores mássicos tipo apatita tais como: hidroxiapatita (HAP) , carbonato-hidroxiapatita (CHAP) e fluorapatita , (FAP) através de técnicas de precipitação química ;  (I) Synthesis of apatite-type mass catalysts such as: hydroxyapatite (HAP), carbonate hydroxyapatite (CHAP) and fluorapatite (FAP) by chemical precipitation techniques;
( I I ) Preparação de catalisadores metálico suportados em HAP através de técnicas de impregnação com excesso de solvente em rotá-evaporador de íons de La+3 (lantânio) sobre HAP (La/HAP) e íons Na+ (sódio) sobre HAP (Na/HAP) ; (II) Preparation of PAH-supported metal catalysts by excess solvent impregnation techniques on rotary evaporator of La +3 (lanthanum) ions on PAH (La / HAP) and Na + (sodium) ions on PAH (Na / PAH);
(III) Produção de hidrocarbonetos combustíveis (Cl - C18) a partir de etanol sobre os catalisadores HAP, CHAP, FAP, La/HAP e Na/HAP.  (III) Production of combustible hydrocarbons (Cl - C18) from ethanol on the HAP, CHAP, FAP, La / HAP and Na / HAP catalysts.
[55]A seguir, as etapas (I) a (III) estão descritas mais detalhadamente. [55] The following steps (I) to (III) are described in more detail.
I - Síntese dos catalisadores mássicos tipo apatita:  I - Synthesis of apatite-type mass catalysts:
[56] O processo proposto pela presente invenção é iniciado pela síntese dos catalisadores tipo apatita, tais como: hidroxiapatita (HAP), carbonato-hidroxiapatita (CHAP) e fluorapatita (FAP) .  [56] The process proposed by the present invention is initiated by the synthesis of apatite-type catalysts such as hydroxyapatite (HAP), carbonate hydroxyapatite (CHAP) and fluorapatite (FAP).
[57] Para esta síntese, é importante selecionar as matérias primas e os insumos utilizados, de acordo com alguns critérios: (i) evitar o uso de compostos orgânicos a fim de impedir a formação de complexos poliméricos semi-sólidos e aglomerações de partículas durante o processo de secagem dos catalisadores, os quais exigem prolongados tratamentos térmicos para serem eliminados (e.g., fluoreto de cálcio, CaF2; fosfito de trietilo, P(C2H50)3); (ii) evitar o uso de reagentes complexos com contaminantes alcalinos, halogenados, etc. (e.g., cloreto de cálcio anidro, CaCl2; brometo de cetil trimetil amónio, CTAB; fosfato de potássio, K3PO4; hidrogénio fosfato dissódico, a2HP0 · I2H2O ; fluoreto de sódio, NaF; fosfato de potássio monobásico, KH2PO4) ; e, (iii) evitar o uso de matérias primas inorgânicas com baixo solubilidade em água (óxido de cálcio, CaO; carbonato de cálcio, CaC03; fosfato de cálcio, Ca3(P04)2) . [57] For this synthesis, it is important to select the raw materials and inputs used according to some criteria: (i) avoid the use of organic compounds to prevent the formation of semi-solid polymeric complexes and particle agglomerations during the drying process of the catalysts, which require prolonged heat treatments to be eliminated (eg, calcium fluoride, CaF 2 ; triethyl phosphite, P (C 2 H 5 0) 3); (ii) avoid the use of complex reagents with alkaline contaminants, halogenated, etc. (eg, anhydrous calcium chloride, CaCl2; cetyl trimethyl ammonium bromide, CTAB; potassium phosphate, K3PO4; disodium hydrogen phosphate, a2HP0 · I2H2O; sodium fluoride, NaF; monobasic potassium phosphate, KH2PO4); and (iii) avoid the use of inorganic raw materials with low water solubility (calcium oxide, CaO; calcium carbonate, CaCO3; calcium phosphate, Ca3 (P04) 2).
[58] Desta forma, para a presente invenção foram selecionados como precursores dos ions cálcio (Ca+2) , fosfato (PC>4+3) , carbonato (CO3-2) e flúor (F~) , preferencialmente, o nitrato de cálcio tetra-hidratado [Ca (N03) 2. H20] , fosfato ácido de amónia [ (NH4) 2HPO4] , bicarbonato de amónio, [NH4HCO3] e fluoreto.de amónio [NH4F] , respectivamente. [58] Thus, in the present invention were screened as precursors of the calcium ions (Ca 2+), phosphate (CP> 4 + 3), carbonate (CO3- 2) and fluorine (F-), preferably the nitrate tetrahydrate calcium [Ca (N0 3) 2 H 2 0], acid ammonium phosphate [(NH4) 2HPO4], ammonium bicarbonate [NH4HCO 3] fluoreto.de and ammonium [NH4 F], respectively.
[59]A síntese dos catalisadores tipo apatita (HAP, CHAP e FAP) foi realizada através de uma reação de precipitação, em meio básico. 0 processo inicia-se com a preparação de uma solução aquosa do precursor dos ions Ca+2, previamente aquecida entre 40 e 60°C, sob agitação constante. Em seguida,- na solução precursora dos ions Ca4"2 é adicionada de forma controlada as soluções aquosas dos precursores de ions PC +3 para obtenção de HAP; dos precursores de ions PC +3 e C03 ~2 para obtenção de CHAP; e, dos precursores de ions PCV'3 e F~ para obtenção de FAP. Para a preparação das soluções aquosas dos precursores é utilizado, preferencialmente, água destilada e deionizada (DD) com condutividade entre 0,5 e 1,3 pS.crrr1, à temperatura ambiente. [59] Synthesis of apatite catalysts (HAP, CHAP and FAP) was performed by a precipitation reaction in basic medium. The process begins by preparing an aqueous solution of the Ca + 2 ions precursor, previously heated to 40 to 60 ° C, under constant stirring. Then, in the ions Ca 4 "2 precursor solution, the aqueous solutions of the PC +3 ions precursors to obtain PAH are added in a controlled manner, the PC +3 and C0 3 ~ 2 ions precursors to obtain CHAP; and the precursor ions PCV 'F ~ 3 and for obtaining PAF. for the preparation of aqueous solutions of the precursors used is preferably distilled water and deionized (DD) with a conductivity between 0.5 and 1.3 pS.crrr 1 at room temperature.
[60] Durante a reação, o pH deve ser monitorado de modo que se mantenha no pH desejado para cada catalisador. Para os catalisadores de HAP e FAP são utilizados valores de pH entre 9,0 e 11,0 e para os catalisadores de CHAP são utilizados valores de H entre 8, 5 e 10, 5. A variação do pH em cada valor especifico é mantida com uma variação de ±0, 2, preferencialmente de ±0, 1, por meio da adição constante, de uma solução de hidróxido de amónio [NHÍOH] . Para o auxilio do controle do4 pH é utilizado um instrumento (pH-metro DIG ED) com uma ' sensibilidade de duas casas decimais. [60] During the reaction, the pH should be monitored to maintain the desired pH for each catalyst. For PAH and PAF catalysts pH values between 9.0 and 11.0 are used and for CHAP catalysts H values between 8, 5 and 10.5 are used. The pH range at each specific value is maintained within ± 0.2, preferably ± 0.1, by the constant addition of a hydroxide solution of ammonium [NHOH]. To aid the control of pH 4 is used an instrument (DIG ED pH meter) with a 'two decimals sensitivity.
[61] Depois de finalizada a mistura dos reagentes, para completar a reação deve-se manter, sob agitação constante, por cerca de 2 horas a uma temperatura compreendida entre 40 e 80°C, preferencialmente entre 50 e 60°C.  [61] After mixing the reagents, the reaction should be continued under constant stirring for about 2 hours at 40 to 80 ° C, preferably 50 to 60 ° C to complete the reaction.
[62] O produto resultante deve ser resfriado até temperatura ambiente e deixado em repouso (tempo de envelhecimento) entre 12 e 48 horas, preferencialmente entre 18 e 24 horas. Após o tempo de envelhecimento do produto, separam-se o precipitado sólido do liquido contendo os ions não reagidos, preferencialmente por meio de filtrações e sucessivas lavagens com água DD e etanol, com auxilio de um funil Buchner, papel filtro quantitativo e uma bomba a vácuo. Geralmente, a pasta úmida resultante apresenta uma umidade compreendida entre 70 e 90% p/p. [62] The resulting product should be cooled to room temperature and allowed to stand (aging time) between 12 and 48 hours, preferably between 18 and 24 hours. After the aging of the product, the solid precipitate is separated from the liquid containing the unreacted ions, preferably by filtration and subsequent washing with DD water and ethanol, with the aid of a Buchner funnel, quantitative filter paper and a pump. vacuum. Generally, the resulting wet paste has a moisture content of between 70 and 90% w / w.
[63] Em seguida, a pasta úmida é seca em estufa em ar estático à temperatura entre 40 e 120°C, preferencialmente entre 70 e 80°C durante 8 a 24 horas, mais preferencialmente durante 12 a 16 horas. Alternativamente, a secagem pode ser realizada em estufa em ar estático; em um secador de bandejas com ar quente fluindo através da pasta úmida; em um secador tipo túnel; em um rotaevaporador, ou em qualquer meio que garanta a secagem' nas condições operacionais já mencionadas. [63] The wet slurry is then oven dried in static air at 40 to 120 ° C, preferably 70 to 80 ° C for 8 to 24 hours, more preferably 12 to 16 hours. Alternatively, drying may be performed in a static air oven; in a tray dryer with hot air flowing through the damp paste; in a tunnel dryer; on a rotary evaporator, or in any medium that ensures drying ' under the operating conditions already mentioned.
[64] Finalmente, o material seco é triturado, classificado por peneiramento em tamanhos de partículas entre 0,07 e 0,15 mm, e calcinado em ar estático, durante 1 a 6 horas, preferencialmente durante 2 a 4 horas, a temperaturas entre 500 e 800°C. Detalhes específicos para a síntese de cada um dos catalisadores propostos nesta invenção são mostrados nos Exemplos 1 a 3. Para cada um dos catalisadores sintetizados foram determinadas a área superficial específica (BET) , o volume e tamanho médio de poros, o número de sítios ácidos e básicos totais, a fase cristalina e o tamanho médio dos cristalitos, conforme descrito nos Exemplos 6 a 9. [64] Finally, the dried material is crushed, sorted by sieving into particle sizes. 0.07 to 0.15 mm and calcined in static air for 1 to 6 hours, preferably for 2 to 4 hours at temperatures between 500 and 800 ° C. Specific details for the synthesis of each of the catalysts proposed in this invention are shown in Examples 1 to 3. For each of the synthesized catalysts the specific surface area (BET), the average pore volume and size, the number of acidic sites were determined. and basic totals, the crystalline phase and the average size of the crystallites, as described in Examples 6 to 9.
II - Preparação de catalisadores metálicos suportados em HAP  II - Preparation of PAH supported metal catalysts
[65] Na preparação dos catalisadores de La/HAP e Na/HAP, como precursores dos íons La+3 e Na+ foram selecionados, preferencialmente, nitrato de lântano hexaidratado[65] In the preparation of La / HAP and Na / HAP catalysts, as precursors of the La +3 and Na + ions, lanthanum nitrate hexahydrate was preferably selected.
[La (N03) 3 · 6H2O] e nitrato de sódio [NaN03] , respectivamente. Como suporte é utilizado a hidroxíapatita (HAP) sintetizada conforme descrito na Etapa I - Síntese dos catalisadores mássicos tipo apatita. Mais especificamente é utilizada a HAP sintetizada em pH = 10,5 ± 0,1 e calcinada à temperatura de 700°C. Nesta invenção, o teor metálico de La e Na presente nos catalisadores de La/HAP e Na/HAP varia entre 3 e 12%[La (NO 3 ) 3 · 6H 2 O] and sodium nitrate [NaNO 3], respectively. As a support, the synthesized hydroxyapatite (PAH) is used as described in Step I - Synthesis of the apatite mass catalysts. More specifically, PAH synthesized at pH = 10.5 ± 0.1 and calcined at 700 ° C is used. In this invention, the metallic content of La and Na present in the La / HAP and Na / HAP catalysts ranges from 3 to 12%.
(P/p) · (P / p) ·
[66]0 processo de preparação inicia-se com a preparação das soluções aquosas dos precursores dos íons La+3 e Na+ ,à temperatura ambiente, na concentração necessária para obter o teor metálico desejado (3 a 12% p/p) nos catalisadores de La/HAP ou Na/HAP. Para preparação das soluções aquosas é utilizada, preferencialmente, água DD com condutividade entre 0,5 e 1,3 pS.cnr1. Em seguida, o suporte (HAP) é colocado dentro do balão de um rotaevaporador e a solução que contém o precursor do metal é adicionada. Posteriormente o sistema é aquecido em um banho termostatízado a uma temperatura que pode " oscilar entre 60 e 90°C, preferencialmente a 80°C. Nessas condições, a suspensão é mantida sob agitação constante entre 50 e 100 RPM, preferencialmente entre 60 e 80 RPM, até completa remoção do solvente liquido, indicado pela formação de uma camada de produto sólido-úmido (70 a 90% p/p de umidade) desprendendo- se da parede do vidro do balão do rotaevaporador . Nessas condições normalmente o processo tem duração compreendida na faixa de 60 a 90 minutos. [66] The preparation process begins by preparing the aqueous solutions of the La + 3 and Na + ions precursors at room temperature at the concentration required to obtain the desired metal content (3 to 12% w / w) in the La / HAP or Na / HAP catalysts. For the preparation of aqueous solutions, preferably DD water with conductivity between 0.5 and 1.3 pS.cnr 1 is used . Then the holder (HAP) is placed inside the balloon of a rotary evaporator and the solution containing the metal precursor is added. Subsequently , the system is heated in a bath thermostatized at a temperature in the "range between 60 and 90 ° C, preferably at 80 ° C. Under these conditions, the suspension is maintained under constant stirring between 50 and 100 rpm, preferably between 60 and 80 RPM, until complete removal of the liquid solvent, indicated by the formation of a layer of solid-wet product (70 to 90% w / w moisture), detaching from the glass wall of the evaporator spinner flask. 60 to 90 minutes.
[ 67 ] Completado o processo de impregnação, a amostra é retirada do rotaevaporador, seco em estufa em ar estático à temperatura entre 60 e 90°C preferencialmente entre 70 e 80 °C, durante um tempo entre 8 a 24 horas preferencialmente 12 a 16 horas. Posteriormente, o sólido é triturado, classificado por peneiramento em tamanhos de partículas entre 0,07 e 0,15 mm, e calcinado em uma mufla, em ar estático, durante 6 a 12 horas, preferencialmente entre 6 e 8 horas à temperatura entre 500 e 700°C, preferencialmente entre 600 e 650°C. Detalhes mais específicos para preparação dos catalisadores via técnicas de impregnação, em excesso de líquido por rota-evaporação , são mostrados nos Exemplos 4 e 5. Para cada um dos catalisadores preparados foram determinadas a área superficial específica (BET) , o volume e tamanho médio de poros, o número de sítios ácidos e básicos totais, a fase cristalina e o tamanho médio dos cristalitos, conforme descrito nos Exemplos 6 a 9.  [67] After the impregnation process is completed, the sample is removed from the rotary evaporator, oven dried in static air at a temperature between 60 and 90 ° C, preferably between 70 and 80 ° C, for a time between 8 and 24 hours, preferably 12 to 16. hours Subsequently, the solid is ground, sorted by sieving into particle sizes between 0.07 and 0.15 mm, and calcined in a muffle in static air for 6 to 12 hours, preferably between 6 and 8 hours at 500 ° C. and 700 ° C, preferably between 600 and 650 ° C. More specific details for catalyst preparation via impregnation techniques in excess liquid by rotary evaporation are shown in Examples 4 and 5. For each of the prepared catalysts the specific surface area (BET), volume and average size were determined. pore size, the number of total acid and basic sites, the crystalline phase and the average size of the crystallites as described in Examples 6 to 9.
III - Produção de hidrocarbonetos de alto peso molecular III - Production of high molecular weight hydrocarbons
.[68] Os catalisadores preparados nas Etapas I e II da presente invenção caracterizam-se por reunirem as propriedades fisico-quimicas especificas para produção de hidrocarbonetos' combustíveis (Cl - C18) a partir de etanol. Para isso é utilizado. um sistema reacional de fluxo contínuo em fase gasosa à pressão atmosférica (Figura 1) . . [68] Catalysts prepared in Steps I and II of The present invention is characterized by bringing together the specific physicochemical properties for the production of combustible hydrocarbons (Cl - C18) from ethanol. For this it is used. a gas phase continuous flow reaction system at atmospheric pressure (Figure 1).
[69] Para a produção de hidrocarbonetos combustíveis (Cl - C18) a partir de etanol é usado uma massa de catalisador e um fluxo de N2 , com uma razão / Fetanoi entre 0,02 e 0,16 kg h mol-1, preferencialmente, 0,04 kg h mol-1, compreendendo o pré-tratamento térmico do catalisador na faixa de temperaturas de 'reação entre 300 e 600°C, preferencialmente entre 400 e 500°C, por um tempo de 1 a 4 horas, preferencialmente 1 a 2 horas . [69] For the production of combustible hydrocarbons (Cl - C18) from ethanol a catalyst mass and a N2 flux with a ratio / Fethane of between 0,02 and 0,16 kg h mol -1 , preferably 0.04 kg h mol -1 , comprising the catalyst heat pretreatment in the reaction temperature range 300 to 600 ° C, preferably 400 to 500 ° C, for a time of 1 to 4 hours, preferably 1 to 2 hours.
[70] Em seguida, o gás 2 é borbulhado em etanol absoluto em um evaporador na faixa de temperaturas entre 40 e 8 °C, preferencialmente entre 56 e 72°C. A mistura de vapor de etanol e 2 gerado no evaporador é passada através de um condensador mantido a temperatura entre 30 e 7 °C, preferencialmente entre 46 e 62°C. Mantendo o condensador nessas temperaturas a concentração de etanol varia entre 10 e 75%. Posteriormente, a mistura de gases (vapor de etanol/N2 ) é enviada para o reator contendo o catalisador na temperatura de reação.  [70] Gas 2 is then bubbled into absolute ethanol in an evaporator in the temperature range 40 to 8 ° C, preferably 56 to 72 ° C. The vapor mixture of ethanol and 2 generated in the evaporator is passed through a condenser maintained at a temperature between 30 and 7 ° C, preferably between 46 and 62 ° C. Keeping the condenser at these temperatures the ethanol concentration varies between 10 and 75%. Subsequently, the gas mixture (ethanol vapor / N2) is sent to the reactor containing the catalyst at the reaction temperature.
[71]Os produtos resultantes foram analisados em um cromatógrafo Agilent Technologies (Modelo 7890A) equipado com uma coluna DB1 (J&W 125-106J: 300°C) . Para identificação dos produtos e ' calibração do cromatógrafo, amostras condensadas em um cold trap à temperatura de 0°C foram analisadas em um GC/MS da Shimadzu (GCMS-QP2010 Ultra) . Como referência foram utilizados 54 hidrocarbonetos padrão (não oxigenados e oxigenados) com número de átomos de carbono entre Cl e C24,' entre gasosos e líquidos. [71] The resulting products were analyzed on an Agilent Technologies (Model 7890A) chromatograph equipped with a DB1 column (J&W 125-106J: 300 ° C). For product identification and chromatograph calibration, condensed samples on a cold trap at 0 ° C were analyzed on a Shimadzu GC / MS (GCMS-QP2010 Ultra). As reference 54 standard hydrocarbons (not oxygenated) with carbon atoms between Cl and C24, gaseous and liquid.
[72]A atividade catalítica dos catalisadores foi avaliada em função da conversão do etanol. Sendo definida a conversão do etanol, como: CEtOH (%) = (Qconv / QEtOH) i  [72] Catalytic activity of the catalysts was assessed as a function of ethanol conversion. The ethanol conversion being defined as: CEtOH (%) = (Qconv / QEtOH) i
100, onde Qconv 'é a quantidade de moles de etanol convertido e QEtOH é a quantidade total de moles de etanol alimentados ao reator. O rendimento aos produtos foi definido como: PP (%) = (QP / QTP) 100, onde QP é o número de moles de cada um dos produtos e QTP é a quantidade total de moles dos produtos de reação presentes na saída do reator. Neste balanço não são incluídos os moles de produtos sólidos, tais como pequenas quantidades de coque depositadas na superfície dos catalisadores.  100, where Qconv 'is the molar amount of converted ethanol and QEtOH is the total molar amount of ethanol fed to the reactor. Product yield was defined as: PP (%) = (QP / QTP) 100, where QP is the number of moles of each product and QTP is the total amount of moles of reaction products present at the reactor outlet. This balance does not include moles of solid products such as small amounts of coke deposited on the surface of the catalysts.
[73] Alguns exemplos de concretização envolvendo as etapas I (Síntese de catalisadores mássicos tipo apatita) , II (Preparação de catalisadores metálicos suportados em HAP) e III (Produção de hidrocarbonetos combustíveis) anteriormente detalhadas estão . descritas abaixo.  [73] Some examples of embodiments involving steps I (Synthesis of apatite-type mass catalysts), II (Preparation of PAH-supported metal catalysts) and III (Fuel hydrocarbon production) are detailed above. described below.
Exemplo 1 - Síntese de Hidroxiapatita (HAP) Example 1 - Synthesis of Hydroxyapatite (PAH)
1.1. Preparação da solução aquosa de Ca (NO3 ) 2 · 4H2O 1.1. Preparation of Ca (NO 3 ) 2 · 4H2O aqueous solution
[74]Em um balão de 50 ml foram dissolvidos 11,8074 g de Ca (N03) 2. H20 (Merck, produto n° 1.02121.0500, CAS n° 13477- 34-4, pureza 99,9%) em água DD (~1 S.cm-1) à temperatura de 50°C, o volume foi completado até o menisco com água DD obtendo-se uma solução aquosa do reagente com uma concentração de 1,0 M de Ca (NO3 ) 2. H2O . A dissolução foi totalmente transparente. [74] In a 50 ml flask were dissolved in 11.8074 g of Ca (N0 3) 2 H 2 0 (Merck product n ° 1.02121.0500, CAS No. 13477- 34-4, purity 99.9% ) in DD water (~ 1 S.cm -1 ) at 50 ° C, the volume was made up to the meniscus with DD water to give an aqueous reagent solution with a concentration of 1.0 M Ca (NO3 ) 2. H2O. The dissolution was totally transparent.
1.2. Preparação da solução aquosa do (NH-s^HPO.? 1.2. Preparation of the aqueous solution of (NH ^ HPO s.?
[75]Em um balão de 50 ml foram dissolvidos 3,9617 g de (ΝΗ4)2ΗΡ0 (Merck, produto n° 1.02121.0500, CAS n° 13477-34- 4, pureza 99,9%) em água DD (~1 pS.crrr1) à temperatura de 50°C, o volume foi completado até o menisco com água DD obtendo-se uma solução aquosa do reagente com uma concentração de- 0 , 6 M de (NH4 ) 2H PC . A solução foi totalmente transparente . [ 75] In a 50 ml flask was dissolved 3.9617 g of (ΝΗ 4 ) 2 ΗΡ0 (Merck, product no. 1.02121.0500, CAS no. 13477-34-4, purity 99.9%) in DD water (~ 1 pS.crrr 1 ) at a temperature of 50 ° C. The volume was made up to the meniscus with DD water to give an aqueous solution of the reagent with a concentration of 0.6 M (NH4) 2H PC. The solution was totally transparent.
1.3.Reação de síntese de HAP  1.3.HAP synthesis reaction
[76] a presente invenção foram obtidos 5 diferentes catalisadores de HAP, variando o pH das misturas reagentes. Os valores de pH de síntese usados foram 9,0, 9,5, 10,0, 10,5 e 11,0. Todos os catalisadores foram sintetizados a partir das soluções aquosas preparadas nos Exemplos 1.1 e 1.2. O controle do pH das misturas reagentes foi realizado pela adição de uma solução de hidróxido de amónia (Merck, produto n° 1054321000, CAS n° 1336-21-6, pureza 25%) na quantidade necessária para manter o pH no valor desejado.  [76] the present invention obtained 5 different PAH catalysts, varying the pH of the reaction mixtures. The synthesis pH values used were 9.0, 9.5, 10.0, 10.5 and 11.0. All catalysts were synthesized from the aqueous solutions prepared in Examples 1.1 and 1.2. The pH control of the reaction mixtures was performed by the addition of an ammonium hydroxide solution (Merck, product no. 1054321000, CAS no. 1336-21-6, 25% purity) in the amount necessary to maintain the pH at the desired value.
[77].0 processo de síntese da HAP iniciou-se colocando a solução de Ca (NO3) 2.4¾0 dentro de um balão de três bocas de 500 ml e aquecida sob agitação constante até 50°C dentro de um banho termostatizado de água. Em seguida foi adicionada hidróxido de amónia à solução de Ca (NO3) 2.4¾0 até atingir o pH de reação desejado (e.g., pH = 10,5); depois a solução de [77]. The PAH synthesis process was initiated by placing the Ca (NO3) 2.4¾0 solution into a 500 ml three-necked flask and heated under constant stirring to 50 ° C in a thermostated water bath. Ammonium hydroxide was then added to the Ca (NO3) 2.4¾0 solution until the desired reaction pH was reached (e.g., pH = 10.5); then the solution of
( NH4) H PC foi adicionada com uma taxa de 1 ml/min. Simultaneamente foi adicionada a solução de hidróxido de amónia na quantidade necessária para manter o pH de reação(NH4) H PC was added at a rate of 1 ml / min. At the same time the ammonium hydroxide solution was added in the amount necessary to maintain the reaction pH.
(e.g., pH = 10,5 ± 0,1) . Nessas condições forma-se um precipitado branco de partículas finas que ficam em suspensão. Ao término da adição da solução de (NH4 ) 2H PC , o pH foi ajustado no valor desejado (e.g., 10,5) e mantido na temperatura de reação sob agitação constante durante 120 minutos . (eg, pH = 10.5 ± 0.1). Under these conditions a white precipitate of fine particles is suspended. At the end of (NH 4 ) 2 H PC solution addition, the pH was adjusted to the desired value (eg, 10.5) and kept at the reaction temperature under constant stirring for 120 hours. minutes
[78]0 produto resultante da reação foi resfriado, até temperatura ambiente e mantido em repouso durante 24 horas. Posteriormente o precipitado e o líquido, contendo os íons não reagidos, foram separados por filtração e realizada sucessivas · lavagens da pasta filtrada com água DD e etanol utilizando'.um funil Buchner, papel filtro quantitativo e uma bomba a vácuo. Após, a pasta úmida resultante foi seca em uma estufa, em ar estático, à temperatura de 80°C, durante 12 horas. Finalmente, triturado e classificado por peneiramento em tamanhos de partículas entre 0,07 e 0,15 mm. [78] 0 resulting reaction product was cooled until room temperature and maintained at rest for 24 hours. Subsequently the precipitate and the liquid containing the unreacted ions were separated by filtration and held · successive washes with filtered water and slurry DD ethanol using '.a Buchner funnel, quantitative filter paper and a vacuum pump. Thereafter, the resulting wet slurry was dried in a static air oven at 80 ° C for 12 hours. Finally, crushed and sorted by sieving into particle sizes between 0.07 and 0.15 mm.
1.4. Tratamentos térmicos - HAP  1.4. Heat Treatments - HAP
[79]Os catalisadores obtidos em pH = 9,0, 9,5, 10,0, 10.5 e 11,0, conforme descrito no Exemplo 1.3, foram calcinados à temperatura de 700°C. Além disso, três catalisadores sintetizados em pH 10,5 também foram calcinados às temperaturas de 500, 600 e 800°C.  [79] Catalysts obtained at pH = 9.0, 9.5, 10.0, 10.5 and 11.0 as described in Example 1.3 were calcined at 700 ° C. In addition, three catalysts synthesized at pH 10.5 were also calcined at temperatures of 500, 600 and 800 ° C.
[80] O processo de calcinação dos catalisadores HAP foi realizado em uma: mufla, em ar. estático, conforme programa de temperaturas e taxas de aquecimentos apresentadas na Tabela 1. A massa final dos produtos sintetizados em diferentes pH e temperaturas de calcinação varia entre 4,8 e 5,2 g.  [80] The calcination process of the PAH catalysts was performed in one: muffle in air. according to the program of temperatures and heating rates presented in Table 1. The final mass of products synthesized at different pH and calcination temperatures varies between 4.8 and 5.2 g.
Tabela 1. Programa de Calcinação.  Table 1. Calcination program.
Taxa de  Rate of
Temperatura  Temperature
N° Tempo (min) aquecimento  N ° Time (min) heating
(°C)<  (° C) <
(°C/min)  (° C / min)
1 25 - 250 *' 110 2,0 1 25-250 * '110 2.0
2 250 - - 250 20 - 2 250 - - 250 20 -
3 250 - TC 50 a 110 5,0 3,250 - TC 50 to 110 5.0
4 TC - - C 120 - 4 TC - - C 120 -
5 TC - - 50 * 260 2,5 5 TC - - 50 * 260 2.5
TC: Temperatura de calcinação Exemplo 2 - Síntese de carbonato-hidroxiapatita (CHAP) TC: Temperature Calcination Example 2 - Synthesis of Carbonate Hydroxyapatite (CHAP)
2.1. Preparação da solução aquosa (NH4)2HP04 e NH4HC03 [81] Em um balão de 100 ml foram dissolvidos 3,8851 g de 2.1. Preparation of the aqueous (NH4) 2HP04 and NH4HCO3 solution [81] In a 100 ml flask 3.8851 g of
(NH4)2HP04 (Merck, produto n° 1.02121.0500, CAS n° 13477-34- 4, pureza 99,9%) e 0,3872 g de NH4HCO3 (Sigma Aldrich - Fluka, produto n° 09830-500G, CAS n° 1066-33-7, pureza 99%) em água DD (*1 pS.cnr1) à temperatura de 50°C, o volume foi completado até o menisco com água DD obtendo-se uma solução aquosa dos reagentes com concentrações de 0,3 M de (NH4)2HPC» e 0,3 M de NH4HCO3 . A solução foi totalmente transparente. (NH 4 ) 2 HP04 (Merck, product no. 1.02121.0500, CAS no. 13477-34-4, purity 99.9%) and 0.3872 g of NH4HCO3 (Sigma Aldrich - Fluka, product no. 09830-500G , CAS No. 1066-33-7, purity 99%) in DD water (* 1 pS.cnr 1 ) at 50 ° C, the volume was made up to the meniscus with DD water to give an aqueous solution of the reagents. with concentrations of 0.3 M (NH4) 2HPC 'and 0.3 M NH4HCO3. The solution was totally transparent.
2.2. Reação de síntese de CHAP  2.2. CHAP synthesis reaction
[82] a presente invenção foram obtidos 5 diferentes catalisadores de CHAP, variando o pH das misturas reagentes. Os valores de pH de síntese usados foram 8,5, 9,0, 9,5, 10,0 e 10,5. Todos os catalisadores foram sintetizados a partir das soluções aquosas preparadas nos Exemplos 1.1 e 2.1. O processo de síntese dos catalisadores de CHAP a partir da mistura das soluções aquosas de Ca (NO3 ) 2.4¾0 e ( H4) 2HP0 + NH4 HCO3 segue o mesmo mecanismo descrito no Exemplo 1.3.  [82] the present invention obtained 5 different CHAP catalysts, varying the pH of the reaction mixtures. The synthesis pH values used were 8.5, 9.0, 9.5, 10.0 and 10.5. All catalysts were synthesized from the aqueous solutions prepared in Examples 1.1 and 2.1. The synthesis process of the CHAP catalysts from the mixture of aqueous solutions of Ca (NO3) 2.4¾0 and (H4) 2HP0 + NH4 HCO3 follows the same mechanism described in Example 1.3.
2.3. ratamentos térmicos - CHAP  2.3. thermal treatments - CHAP
[83]Os catalisadores obtidos, em pH = 8,5, 9,0, 9,5, 10,0, e 10,5, conforme descrito no Exemplo 2.2, foram calcinados à temperatura de 600°C. Além disso, três catalisadores sintetizados em pH 10,0 foram calcinados às temperaturas de 500, 700 800°C. Os processos de tratamentos térmicos dos produtos foram realizados conforme descrito no Exemplo 1.4.  [83] The catalysts obtained at pH = 8.5, 9.0, 9.5, 10.0, and 10.5 as described in Example 2.2 were calcined at a temperature of 600 ° C. In addition, three catalysts synthesized at pH 10.0 were calcined at temperatures of 500, 700 800 ° C. The heat treatment processes of the products were performed as described in Example 1.4.
Exemplo 3 - Síntese de Fluoroapatita (FAP) Example 3 - Fluoroapatite Synthesis (FAP)
3.1. Preparação de solução aquosa ( NH ) 2HP04 E NH4 F  3.1. Preparation of aqueous solution (NH) 2HP04 E NH4 F
[84] Em um balão de 100 ml foram dissolvidos 3,9699 g de (NH4 ) 2HP04 (Merck, produto n° 1.02121.0500, CAS n° 13477-34- 4, pureza 99,9%) e 0,3689g de NH4F (Merck, produto n° 1011640250, CAS n° 12125-01-8, pureza 100%) em água DD (*1 pS.crrr1) à temperatura de 50°C, o volume foi completado até o menisco com água DD obtendo-se uma solução aquosa dos reagentes com concentrações de 0,3 M de (NH4)2HP04 e 0,3 M de NH4F. A solução foi totalmente transparente. [84] In a 100 ml flask was dissolved 3.9699 g of (NH 4 ) 2HP0 4 (Merck, product no. 1.02121.0500, CAS no. 13477-34- 4, 99.9% purity) and 0.3689g NH 4 F (Merck, product no. 1011640250, CAS no. 12125-01-8, 100% purity) in DD water (* 1 pS.crrr 1 ) at room temperature. At 50 ° C, the volume was completed to the meniscus with DD water to give an aqueous solution of the reagents with concentrations of 0.3 M (NH4) 2HP04 and 0.3 M NH4F. The solution was totally transparent.
3.2. Reaçãof de síntese de FAP 3.2. FAP synthesis reaction f
[85] a presente invenção foram obtidos cinco diferentes catalisadores de FAP, variando o pH das misturas reagentes. Os valores de pH de síntese usados foram 9,0, 9,5, 10,0, 10,5 e 11,0. Todos os catalisadores foram sintetizados a partir das soluções aquosas preparadas nos Exemplos 1.1 e 3.1. O processo.de síntese dos catalisadores de FAP a partir da mistura das soluções aquosas de Ca (NO3) 2.4¾0 e (NH4)2HPC + NH4F segue o mesmo mecanismo descrito no Exemplo 1.3. [85] the present invention obtained five different PAF catalysts by varying the pH of the reaction mixtures. The synthesis pH values used were 9.0, 9.5, 10.0, 10.5 and 11.0. All catalysts were synthesized from the aqueous solutions prepared in Examples 1.1 and 3.1. The synthesis process of the PAF catalysts from the mixture of the aqueous solutions of Ca (NO3) 2.4 )0 and (NH4) 2HPC + NH 4 F follows the same mechanism described in Example 1.3.
3.3. ratamentos térmicos - FAP  3.3. thermal treatments - FAP
[86]Os catalisadores obtidos em pH = 9,0, 9,5, 10,0, 10,5 e 11,0, conforme descrito no Exemplo 3.2, foram calcinados à temperatura dè 700°C. Além disso, três catalisadores sintetizados em pH = 9,0 foram calcinados às temperaturas de 500, 600 e 800°C. Os processos de tratamentos térmicos dos produtos foram realizados conforme descrito no Exemplo 1.4. [86] Catalysts obtained at pH = 9.0, 9.5, 10.0, 10.5 and 11.0 as described in Example 3.2 were calcined at 700 ° C. In addition, three catalysts synthesized at pH = 9.0 were calcined at temperatures of 500, 600 and 800 ° C. The heat treatment processes of the products were performed as described in Example 1.4.
Exemplo 4 - Preparação de catalisadores de lantânio suportados sobre hidroxiapatita (La/HAP)  Example 4 - Preparation of Hydroxyapatite Supported Lanthanum Catalysts (La / HAP)
.1. Preparação das soluções aquosas de La (NO3) 3.6H2O  .1. Preparation of aqueous solutions of La (NO3) 3.6H2O
[87] a presente invenção foram preparados três catalisadores metálico-suportados de La/HAP com teores metálicos de 3, 6 e 12% (p/p) em La. Em béqueres de 100 ml foram preparadas, diversas soluções aquosas de La (NO3) 3.6¾0 (Sigma-Aldrich, produto n° 61520-100G-F, CAS n° 10277-43-7, pureza 100%) em água DD (~1 pS.crrr1) à temperatura de 50°C. O volume do solvente e as massas de La (NO3 ) 3.6H2O e HAP para os diferentes teores metálicos são mostradas na Tabela 2. A massa do suporte e a razão da solução precursora/massa suporte sempre foram mantidas em 5 g e 5 ml/g, respectivamente , [87] The present invention prepared three metal-supported La / HAP catalysts with metal contents of 3, 6 and 12% (w / w) in La. In 100 ml beakers, various aqueous solutions of La (NO 3 ) 3.6¾0 were prepared. (Sigma-Aldrich, product No. 61520-100G-F, CAS No. 10277-43-7, 100% purity) in DD water (~ 1 pS.crrr 1 ) at 50 ° C. The solvent volume and La (NO3) 3.6H2O and HAP masses for the different metal contents are shown in Table 2. The support mass and the precursor solution / support mass ratio have always been kept at 5 g and 5 ml / g. respectively
Tabela 2. Formulação para a preparação dos catalisadores Table 2. Formulation for catalyst preparation
La/HAP. _ La / HAP. _
Concentração Concentration
Teor de La Massa La (NO3) 3.6H2O La Massa content La (NO3) 3.6H2O
La (NO3) 3.6H2O La (NO3) 3.6H2O
(%, P/P) (g) (molar) (%, W / W) (g) (molar)
3 . 0,4846 0, 0448  3 0.4846 0.0448
6 1, 0060 0,0929  61.0060 0.0929
12 2,1767 0,2011  12 2.1767 0.2011
Impregnação de lântano sobre HAP  PAH Lanthanum Impregnation
[88] Como enunciado no Exemplo 4.1, no total foram preparados três catalisadores de La/HAP com teores metálicos de 3, 6 e 12% La (p/p) . A HAP, sintetizada conforme descrito no Exemplo 1, inicialmente foi colocada dentro do balão de um rotaevaporador e adicionada à solução precursora dos ions La+3, na concentração necessária (Tabela 2) para obter o teor de La desejado nbs catalisadores de La/HAP. Em seguida, a suspensão foi aquecida em um banho termostatizado à temperatura de 80°C e mantida sob agitação constante de 60 RPM até completa remoção do solvente, indicado pela formação de uma camada do sólido seco desprendendo-se da parede do vidro do balão do rotaevaporador. Concluído o processo de impregnação as amostras são retiradas do balão do rotaevaporador em seguida são prosseguidos os tratamentos térmicos descritos no Exemplo 4.3. .3. Tratamentos térmicos - La/ΗΆΡ [88] As set out in Example 4.1, a total of three La / HAP catalysts with metal contents of 3, 6 and 12% La (w / w) were prepared. The PAH, synthesized as described in Example 1, was initially placed into the spinner flask and added to the La + 3 ions precursor solution at the required concentration (Table 2) to obtain the desired La content in La / HAP catalysts. . Thereafter, the suspension was heated in a thermostated bath at 80Â ° C and kept under constant stirring at 60 RPM until complete removal of the solvent, indicated by the formation of a layer of the dry solid peeling off the glass wall of the flask. evaporator route. After the impregnation process is completed, the samples are taken from the spin evaporator flask and thereafter the heat treatments described in Example 4.3 are continued. .3. Heat Treatments - La / ΗΆΡ
[89] O material filtrado, resultante do Exemplo 4.2, foi seco em estufa em ar estático à temperatura de 80°C, durante 12 horas. Posteriormente, o sólido foi triturado, classificado pôr peneiramento em tamanhos de partículas entre 0,07 e 0,15 mm, e calcinado em uma mufla, em ar estático, durante 7 horas à temperatura de 650°C. A taxa de aquecimento utilizado no processo de calcinação é de 5°C/min.  [89] The filtered material resulting from Example 4.2 was oven dried in static air at 80 ° C for 12 hours. Subsequently, the solid was crushed, sieved into particle sizes between 0.07 and 0.15 mm, and calcined in a muffle in static air for 7 hours at 650 ° C. The heating rate used in the calcination process is 5 ° C / min.
Exemplo 5 - Preparação de catalisadores de sódio suportados sobre hidroxiapatita (NA/HAP) Example 5 - Preparation of Hydroxyapatite Supported Sodium Catalysts (NA / PAH)
5.1. Preparação das soluções aquosas de NaNCb  5.1. Preparation of aqueous NaNCb solutions
[90] a presente invenção foram preparados três catalisadores metálico-suportados de Na/HAP com teores metálicos de 3, ' 6 e 12% (p/p) em Na. Em béqueres de 100 ml foram preparadas diversas soluções aquosas de NaNCb (Sigma- Aldrich, produto n° S5506-250G, CAS n° 7631-99-4, pureza 99,8%) em água DD («1 pS.cnr1) à temperatura de 50°C. 0 volume do solvente e as massas de NâN03 e HAP para os diferentes teores metálicos são mostradas na Tabela 3. A massa do suporte e a razão da solução precursora/massa suporte sempre foram mantidas em 5 g e 5 ml/g, respectivamente. [90] The present invention prepared three metal-supported Na / HAP catalysts with metal contents of 3, 6 and 12% (w / w) in Na. In 100 ml beakers, various aqueous solutions of NaNCb (Sigma-Aldrich, product no. S5506-250G, CAS no. 7631-99-4, purity 99.8%) in DD water ('1 pS.cnr 1 ) were prepared. at a temperature of 50 ° C. The volume of solvent and the masses of NO3 and HAP for the different metal contents are shown in Table 3. The support mass and the precursor solution / support mass ratio were always kept at 5 g and 5 ml / g, respectively.
Tabela 3. Formulação para preparação dos catalisadores Na/HAP. Table 3. Formulation for preparation of Na / HAP catalysts.
Teor de Na Massa NaN03 Concentração NaNCBulk Content NaN0 3 NaNC Concentration
(%, P/P) (g) (molar) (%, W / W) (g) (molar)
3 0,5779 0,2720  3 0.5779 0.2720
6 1, 2067 0, 5679  61 1, 2067 0, 5679
12 2, 6463 1,2454  12 2, 6463 1.2454
5.2. Impregnação de sódio sobre HAP 5.2. PAH sodium impregnation
[91]Como enunciado no Exemplo 5.1, no total foram preparados três. catalisadores de Na/HAP com teores metálicos de 3, 6 e 12% Na {p/p} . O processo de impregnação de Na a partir das soluções aquosas de NaN03 (Tabela 3) sobre o suporte de HAP sintetizada, conforme descrito no Exemplo 1, foi realizada de forma similar ao processo descrito no Exemplo 4.2. [91] As set out in Example 5.1, in total they were Cooked three. Na / HAP catalysts with metal contents of 3, 6 and 12% Na {w / w}. The Na impregnation process from the aqueous NaN03 solutions (Table 3) on the synthesized PAH support as described in Example 1 was performed similarly to the procedure described in Example 4.2.
5.3. Tratamentos térmicos - Na/HAP  5.3. Heat Treatments - Na / HAP
[92]0 material filtrado, resultante do Exemplo 5.2, foi tratado termicamente de forma similar ao descrito no Exemplo 4.3.  [92] The filtered material resulting from Example 5.2 was heat treated in a similar manner as described in Example 4.3.
Exemplo 6 - Caracterização dos catalisadores: propriedades texturais  Example 6 - Catalyst Characterization: Textural Properties
[93] As propriedades texturais, como a área superficial e o volume e tamanho médio de poros dos catalisadores: HAP, CHAP, FAP, La/HAP e Na/HAP sintetizados nos Exemplos 1, 2, 3, 4 e 5, respectivamente, foram determinados a partir da análise de adsorção de 2 a 77 K. As medidas foram realizadas em um equipamento da Micromeritics Instrument Corporation (ASAP 2020) . Os gases usados nos experimentos foram He (White Martins, 99,999 % v/v) e N2 (White Martins, 99,999 % v/v) . [93] Textural properties such as surface area and average pore volume and pore size of the catalysts: HAP, CHAP, FAP, La / HAP and Na / HAP synthesized in Examples 1, 2, 3, 4 and 5, respectively, were determined from 2 to 77K adsorption analysis. Measurements were performed on a Micromeritics Instrument Corporation (ASAP 2020) apparatus. The gases used in the experiments were He (White Martins, 99.999% v / v) and N 2 (White Martins, 99.999% v / v).
[94] ntes das análises de adsorção, ca. 0,5 g de amostra de cada catalisador foram aquecidos sob vácuo (1 10-5 mmHg) à temperatura de 350 °C durante 12 horas. Em seguida, as amostras foram resfriadas a temperatura ambiente e iniciadas as medidas de adsorção de 2 a 77 K, seguindo o procedimento padrão do equipamento. A área superficial especifica dos sólidos foi determinada pela equação de Brunauer-Emmett- Teller (BET) através das isotermas de adsorção obtidas na faixa de pressão relativa 0,07 < P/Po < 0,30. O volume total de poros foi obtido da quantidade de 2 adsorvido a uma pressão relativamente próximo à unidade e o diâmetro médio de poros foi determinado pelo método Barrett-Joyner-Halenda (BJH) a partir das isotermas de dessorçâo de N2. Os resultados são apresentados na Tabela 4. [94] Before adsorption analysis, ca. 0.5 g of sample from each catalyst was heated under vacuum (110-5 mmHg) at 350 ° C for 12 hours. Then, the samples were cooled to room temperature and the adsorption measurements from 2 to 77 K were started, following the standard procedure of the equipment. The specific surface area of the solids was determined by the Brunauer-Emmett-Teller (BET) equation through the adsorption isotherms obtained in the relative pressure range 0.07 <P / Po <0.30. The total pore volume was obtained from the amount of 2 adsorbed to a Relatively close to the unit pressure and mean pore diameter were determined by the Barrett-Joyner-Halenda (BJH) method from the N 2 desorption isotherms. Results are presented in Table 4.
Tabela 4 . Propriedades texturais, tamanho de cristalitos, concentração de sitios ácidos e básicos dos catalisadores de HAP, CHAP, FAP, La/HAP e Na/HAP. Table 4 Textural properties, crystallite size, acidic and basic site concentration of HAP, CHAP, FAP, La / HAP and Na / HAP catalysts.
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FAP FAP
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sintetizados, conforme descrito nos Exemplos .1, 2, 3, 4 e 5, respectivamente,; foi' determinada a densidade de sítios básicos através da análise de adsorção de CO2 expresso em pmol de CO2 adsorvido por m2 de superfície do sólido. As medidas foram realizadas em um equipamento da Micromeritics Instrument Corporation (ASAP 2020C) , disponível no LEPAC da FEQ/DEPro/UNICÁMP . Os gases usados nos experimentos foram He (White Martins, 99,999 % v/v), N2 (White Martins, 99,999 % v/v) e C02 (White Martins, 99,999 % v/v) . synthesized as described in Examples .1, 2, 3, 4 and 5, respectively ; It was' determined by density basic sites CO 2 adsorption analysis expressed in pmoles CO2 adsorbed per m 2 of the solid surface. Measurements were performed on Micromeritics Instrument Corporation (ASAP 2020C) equipment available from FEQ / DEPro / UNICAMP The gases used in the experiments were He (White Martins, 99.999% v / v), N 2 (White Martins, 99.999% v / v) and C0 2 (White Martins, 99.999% v / v).
[96] Antes das medidas de adsorção, aproximadamente 0,5 g de amostra foram evacuadas a lxlO-5 mmHg a 400°C durante 2 horas. A temperatura do sistema foi então diminuída sob vácuo até a temperatura de análise (37 °C) e evacuada por 10 minutos para garantir a estabilização da temperatura. Em todos os casos foram obtidas duas isotermas com pressões de equilíbrio entre 5 e 400 mmHg. A segunda isoterma foi obtida após evacuação da amostra na temperatura de análise (37 °C) durante 15 minutos. A diferença das duas isotermas e a sua subsequente extrapolação à pressão zero permitiu determinar a quantidade de gás adsorvido irreversivelmente em ymol de CO2 por unidade de massa da amostra. Posteriormente esse resultado foi divido pela área superficial específica dos sólidos, determinados previamente por adsorção de 2 a -196°C (Exemplo 6). Os resultados são apresentados na Tabela 4. [96] Prior to the adsorption measurements, approximately 0.5 g of sample was evacuated at 1x10 -5 mmHg at 400 ° C for 2 hours. The system temperature was then decreased under vacuum to the analysis temperature (37 ° C) and evacuated for 10 minutes to ensure temperature stabilization. In all cases, two isotherms were obtained with equilibrium pressures between 5 and 400 mmHg. The second isotherm was obtained after evacuation of the sample at the analysis temperature (37 ° C) for 15 minutes. The difference between the two isotherms and their subsequent zero pressure extrapolation allowed to determine the amount of gas irreversibly adsorbed in µmol of CO2 per unit mass of the sample. This result was later divided by the specific surface area of the solids, previously determined by adsorption at 2 to -196 ° C (Example 6). Results are presented in Table 4.
Exemplo 8 - Caracterização dos catalisadores : densidade de sítios ácidos Example 8 - Characterization of catalysts: acid site density
[97]Nos catalisadores HAP, CHAP, FAP, La/HAP e Na/HAP sintetizados conforme descritos nos Exemplos 1, 2, 3, 4 e 5, respectivamente, foi determinada a densidade dos sítios ácidos através da análise de Dessorção a Temperatura Programada (TPD) de piridina (Sigma-Aldrich, produto n° 270970, CAS n° 110-86-1, pureza 99,8%), expressa em ymol de piridina adsorvida por m2 de superfície do sólido. As medidas foram realizadas em um equipamento da Micromeritics Instrument Corporation (AutoChem II - 2920) acoplado a um espectrômetro de 'massa da MKS (Cirrus LM99) . Como gás de arraste foi utilizado He (White Martins, 99,999 % v/v). [97] In the synthesized HAP, CHAP, FAP, La / HAP and Na / HAP catalysts as described in Examples 1, 2, 3, 4 and 5, respectively, the density of the acid sites was determined by Programmed Temperature Desorption analysis. (TPD) of pyridine (Sigma-Aldrich, product No. 270970, CAS No. 110-86-1, purity 99.8%), expressed in µmol pyridine adsorbed per m2 of solid surface. Measurements were performed on a Micromeritics Instrument Corporation (AutoChem II - 2920) device coupled to an MKS mass spectrometer (Cirrus LM99). As gas of drag was used He (White Martins, 99.999% v / v).
[98] Para essa análise foram utilizadas entre 0,1 e 0,5 g de amostra. Previamente as amostras foram secas em estufa, em ar estático ã temperatura de 120°C, durante 12 horas. Em seguida, coladas dentro de um reator de quartzo do equipamento e pré-tratadas em fluxo de 25 ml.min-1 de He, à temperatura de 150 °C durante 60 minutos. Posteriormente, foram realizadas as medidas de TPD, na faixa de temperaturas de 150 a 500°C, com uma taxa de aquecimento de 10 °C min'1. Através da espectroscopia de massa foram monitorados os fragmentos da piridina correspondentes às massas moleculares de 26, 39, 52 e 79. Os resultados são apresentados na Tabela 4. [98] For this analysis between 0.1 and 0.5 g of sample were used. Previously the samples were oven dried in static air at a temperature of 120 ° C for 12 hours. They were then glued into a quartz reactor on the equipment and pretreated in a 25 ml.min -1 He flow at 150 ° C for 60 minutes. Subsequently, TPD measurements were performed in the temperature range 150 to 500 ° C, with a heating rate of 10 ° C min '1 . By mass spectroscopy the pyridine fragments corresponding to the molecular masses of 26, 39, 52 and 79 were monitored. The results are presented in Table 4.
Exemplo 9 - Caracterização dos catalisadores: determinação da fase cristalina e tamanho médio dos cristalitos  Example 9 - Characterization of catalysts: determination of crystalline phase and average size of crystallites
[99] os catalisadores HAP, CHAP, FAP, La/HAP e Na/HAP sintetizados, conforme descritos nos Exemplos 1, 2, 3, 4 e 5, respectivamente, foi determinada a fase cristalina dos sólidos através da técnica de difração de raios X. As medidas foram realizadas em um equipamento da Philips Analytical (modelo X' Pert PW3050). Os difratogramas foram obtidos na faixa de varredura (2Θ) de 20 até 50°, com passo de 0,02° e tempo por passo de 1,8 s, sendo o comprimento de onda CuK = 0,15456 nm, a intensidade de 40 kV e a corrente de 40 mA. As análises. dos difratogramas foram realizadas utilizando o programa da Philips PC-APD v. 4.0d. A estimativa do tamanho médio dos cristalitos foi realizada a partir do pico de maior intensidade do difratrograma de raios X utilizando a equação de Scherrer. Os difratogramas dos catalisadores preparados em diferentes condições de temperatura de calcinação e PH de síntese são mostrados nas Figuras 2 até 6 e o tamanho médio dos cristalitos são apresentados na Tabela . [99] The synthesized HAP, CHAP, FAP, La / HAP and Na / HAP catalysts as described in Examples 1, 2, 3, 4 and 5, respectively, determined the crystalline phase of the solids by the light diffraction technique. X. Measurements were performed on a Philips Analytical device (model X 'Pert PW3050). The diffractograms were obtained in the scanning range (2Θ) from 20 to 50 °, with 0.02 ° step and 1.8 s step time, with CuK wavelength = 0.15456 nm, intensity 40 kV and the current of 40 mA. The analyses. Diffractograms were performed using the Philips PC-APD v. 4.0d. The estimation of the average crystallite size was performed from the highest intensity peak of the X-ray diffratrogram using the Scherrer equation. The diffractograms of the catalysts prepared under different conditions of calcination temperature and P H of Synthesis are shown in Figures 2 to 6 and the average size of the crystallites are shown in Table.
Exemplo 10 - Produção de hidrocarbonetos combustíveis sobre catalisadores HAP Example 10 - Production of combustible hydrocarbons on HAP catalysts
[100] Os catalisadores de HAP obtidos com diferentes valores de pH de síntese e temperaturas de calcinação, conforme descrito no Exemplo 1, foram testados na reação de etanol, em fase. gasosa e a pressão atmosférica em diversas condições de temperaturas de reação (TR) e razões W/FEtanoi, em função do tempo de reação. As condições reacionais e os resultados obtidos sobre os catalisadores HAP são apresentados nas Tabelas 5, 6, 7 e 8.  [100] PAH catalysts obtained with different synthesis pH values and calcination temperatures as described in Example 1 were tested in the ethanol reaction in phase. gas pressure and atmospheric pressure under various reaction temperature (TR) conditions and W / FEtanoi ratios as a function of reaction time. Reaction conditions and results obtained on HAP catalysts are presented in Tables 5, 6, 7 and 8.
[101] A produção de hidrocarbonetos combustíveis (Cl - C18) a partir de etanol foi iniciada çolocando-se 0,7 g de catalisador HAP no reator de quartzo do sistema reacional (Figura 1) e pré-tratado à temperatura de reação desejada (e.g., 500 °C) por 1 hora sob fluxo contínuo de 2 (23 ml min-1) . Em seguida, o etanol absoluto foi borbulhado com N2 (23 ml min-1) em um evaporador à temperatura de 56,3°C. A mistura de vapor de etanol e gás N2 foi passada em um saturador mantendo a temperatura de 46,3°C. Nessas condições, a concentração de equilíbrio do etanol foi de 25 % v/v. Posteriormente, a mistura de gases (vapor de etanol/N2) foi enviada para o reator. 0 tempo total de reação foi de ¾ 7 horas. Para cada teste catalítico, no total foram realizadas 5 amostragens para análise cromatográfica, sendo que a primeira amostragem foi realizada 30 minutos após iniciada a reação. [101] Production of combustible hydrocarbons (Cl - C18) from ethanol was initiated by placing 0.7 g of HAP catalyst in the reaction system quartz reactor (Figure 1) and pretreated to the desired reaction temperature ( eg, 500 ° C) for 1 hour under continuous flow of 2 (23 ml min -1 ). Then absolute ethanol was bubbled with N 2 (23 ml min -1 ) in an evaporator at 56.3 ° C. The mixture of ethanol vapor and N2 gas was passed in a saturator maintaining the temperature of 46.3 ° C. Under these conditions, the equilibrium concentration of ethanol was 25% v / v. Subsequently, the gas mixture (ethanol vapor / N2) was sent to the reactor. Total reaction time was ¾ 7 hours. For each catalytic test, a total of 5 samples were performed for chromatographic analysis, and the first sample was performed 30 minutes after the reaction started.
[ 102 ] Dependendo das características de síntese do catalisador e das condições reacionais usadas nos testes catalíticos foram obtidos entre 50 e 400 produtos, entre hidrocarbonetos oxigenados e não oxigenados, constituídos principalmente por aromáticos, dienos, olefinas, parafinas, álcoois, aldeídos, ésteres, éteres, cetonas, fenóis. [102] Depending on catalyst synthesis characteristics and reaction conditions used in tests Catalytic catalysts were obtained between 50 and 400 products, including oxygenated and non-oxygenated hydrocarbons, consisting mainly of aromatics, dienes, olefins, paraffins, alcohols, aldehydes, esters, ethers, ketones, phenols.
[103] 0 maior rendimento a hidrocarbonetos combustíveis condensáveis (C5 - C18) foram obtidos nas seguintes condições operacionais: temperatura de calcinação, 700°C; pH de síntese, 10,5;. temperatura de reação, 500°C; e, /FEtanoi, 0,04 kg h mol-1. Na Tabela 10 é mostrada a composição do produto gasoso, incluindo o etanol não reagido, na saída do reator. Nas figuras 7 até 12 são mostradas o maior rendimento a hidrocarbonetos combustíveis obtidos nos catalisadores desenvolvidos nesta invenção. [103] The highest yield of condensable combustible hydrocarbons (C5 - C18) was obtained under the following operating conditions: calcination temperature, 700 ° C; synthesis pH, 10.5; reaction temperature, 500 ° C; and ΔEtanoi, 0.04 kg h mol -1 . Table 10 shows the composition of the gaseous product, including unreacted ethanol, at the reactor outlet. Figures 7 to 12 show the highest yield of combustible hydrocarbons obtained from the catalysts developed in this invention.
Exemplo 11 - Produção de hidrocarbonetos combustíveis sobre catalisadores CHAP  Example 11 - Production of combustible hydrocarbons on CHAP catalysts
[104] Os catalisadores de CHAP obtidos com diferentes valores de pH de síntese e temperaturas de calcinação conforme descrito no Exemplo 2, foram testados na reação de etanol, em fase gasosa e a pressão atmosférica em diversas condições de temperaturas de reação (TR) e razões W/FEtanoi, em função do tempo de reação. O processo de produção de hidrocarbonetos combustíveis (Cl - C18) a partir de etanol é similar ao descrito no Exemplo 10. As condições reacionais e os resultados obtidos sobre os catalisadores CHAP são apresentados nas Tabelas 5, 6, 7 e 8.  [104] CHAP catalysts obtained with different synthesis pH values and calcination temperatures as described in Example 2 were tested in the ethanol reaction, gas phase and atmospheric pressure under various reaction temperature (RT) and W / FEtanoi ratios as a function of reaction time. The process of producing fuel hydrocarbons (Cl - C18) from ethanol is similar to that described in Example 10. The reaction conditions and results obtained on CHAP catalysts are presented in Tables 5, 6, 7 and 8.
[105] O maior rendimento a hidrocarbonetos combustíveis condensáveis (C5 - C18) foram obtidos nas seguintes condições operacionais: temperatura de calcinação, 600°C; pH de síntese, 10,0; temperatura de reação, 500°C; e, W/FEtanoi, 0,04 kg h mol"11. Na Tabela 11 é mostrada a composição do produto gasoso," incluindo o etanol não reagido, na saída do reator. Nas figuras 7 até 12 são mostradas o maior rendimento a hidrocarbonetos combustíveis obtidos nos catalisadores desenvolvidos nesta invenção. [105] The highest yield of condensable combustible hydrocarbons (C5 - C18) was obtained under the following operating conditions: calcination temperature, 600 ° C; synthesis pH, 10.0; reaction temperature, 500 ° C; e, W / F E tanoi, 0.04 kg h mol " 11. Table 11 shows the composition of the gaseous product, " including unreacted ethanol, at the reactor outlet. Figures 7 through 12 show the highest yield of combustible hydrocarbons obtained from the catalysts developed in this invention.
Exemplo 12 - Produção de hidrocarbonetos combustíveis sobre catalisadores FAP  Example 12 - Production of Combustible Hydrocarbons on FAP Catalysts
[106] Os catalisadores de FAP obtidos com diferentes valores de pH de síntese e temperaturas de calcinação conforme descrito no Exemplo 3, foram testados na reação de etanol, em fase: gasosa e a pressão atmosférica em diversas condições de temperaturas de reação (TR) e razões W/FEtanoi, em função do tempo de reação. O processo de produção de hidrocarbonetos combustíveis (Cl - C18) a partir de etanol é similar ao descrito no Exemplo 10. As condições reacionais e os resultados obtidos sobre os catalisadores FAP são apresentados nas Tabelas 5, 6, 7 e 8. [106] FAP catalysts obtained with different synthesis pH values and calcination temperatures as described in Example 3 were tested for the ethanol, phase: gas reaction and atmospheric pressure under various reaction temperature (RT) conditions. and W / F E tanoi ratios as a function of reaction time. The process of producing fuel hydrocarbons (Cl - C18) from ethanol is similar to that described in Example 10. The reaction conditions and the results obtained on the FAP catalysts are presented in Tables 5, 6, 7 and 8.
[107] O maior rendimento a hidrocarbonetos combustíveis condensáveis (C5 - C18) foram obtidos nas seguintes condições operacionais: temperatura de calcinação, 700°C; pH de síntese, 10.0; ^temperatura de reação, 450°C; e, W/FEtanoi, 0,04 kg h mol"1. Na Tabela 12 é mostrada a composição do produto gasoso, incluindo o etanol não reagido, na saída do reator. Nas figuras 7 até 12 são mostradas o maior rendimento a hidrocarbonetos combustíveis obtidos nos catalisadores desenvolvidos nesta invenção. [107] The highest yield for condensable combustible hydrocarbons (C5 - C18) was obtained under the following operating conditions: calcination temperature, 700 ° C; synthesis pH, 10.0; reaction temperature, 450 ° C; e, W / FEtanoi, 0.04 kg h mol "1. Table 12 shows the composition of the gaseous product, including unreacted ethanol, at the reactor outlet. Figures 7 to 12 show the highest yield for combustible hydrocarbons. obtained from the catalysts developed in this invention.
Exemplo 13 - Produção de hidrocarbonetos combustíveis sobre catalisadores La/HAP  Example 13 - Production of combustible hydrocarbons on La / HAP catalysts
[108]Nesta invenção, os catalisadores de La/HAP obtidos com diferentes teores de La, conforme descrito no Exemplo 4, foram testados na reação de etanol em fase gasosa e a pressão atmosférica em diversas condições de temperaturas de reação (TR) e razões /FEtanoi em função do tempo de reação. O processo de produção de hidrocarbonetos combustíveis (Cl - C18) a partir de etanol é similar ao descrito no Exemplo 10. As condições reacionais e os resultados obtidos sobre os catalisadores La/HAP são apresentados nas Tabelas 6, 7 e 9. [108] In this invention, La / HAP catalysts obtained with different La contents, as described in Example 4, were tested in the gas phase ethanol reaction and pressure. atmospheric conditions under various reaction temperature (TR) conditions and ratios / F E tanoi as a function of reaction time. The process of producing fuel hydrocarbons (Cl - C18) from ethanol is similar to that described in Example 10. The reaction conditions and the results obtained on the La / HAP catalysts are presented in Tables 6, 7 and 9.
[109] O maior rendimento a hidrocarbonetos combustíveis condensáveis (C5 - C18) foram obtidos nas seguintes condições operacionais: teor metálico, 3%La; temperatura de calcinação do catalisador La/HAP, 650°C; temperatura de reação, 500°C; e, /FEtanoi, 0,04 kg h mol-1. Na Tabela 13 é mostrada a composição do produto gasoso, incluindo o etanol não reagido, na saída do reator. Nas figuras 7 até 12 são mostradas o maior rendimento a hidrocarbonetos combustíveis obtidos nos catalisadores desenvolvidos nesta invenção. [109] The highest yield of condensable combustible hydrocarbons (C5 - C18) was obtained under the following operating conditions: metallic content, 3% La; calcination temperature of La / HAP catalyst, 650 ° C; reaction temperature, 500 ° C; e, F E tanoi, 0.04 kg h mol -1 . Table 13 shows the composition of the gaseous product, including unreacted ethanol, at the reactor outlet. Figures 7 to 12 show the highest yield of combustible hydrocarbons obtained from the catalysts developed in this invention.
Exemplo 14 - Produção de hidrocarbonetos combustíveis sobre catalisadores Na/HAP  Example 14 - Production of combustible hydrocarbons on Na / HAP catalysts
[110] Os catalisadores de Na/HAP obtidos com diferentes teores de Na, conforme descrito no Exemplo 5, foram testados na reação de etanol, em fase gasosa e a pressão atmosférica em diversas condições de temperaturas de reação (TR) e razões W/Fetanoif em função do tempo de reação. O processo de produção de hidrocarbonetos combustíveis (Cl - C18) a partir de etanol é similar ao descrito no Exemplo 10. As condições reacionais e os resultados obtidos sobre os catalisadores La/HAP são apresentados nas Tabelas 6, 7 e 9. [110] Na / HAP catalysts obtained with different Na contents, as described in Example 5, were tested in the ethanol reaction, gas phase and atmospheric pressure under various reaction temperature (RT) conditions and W / W ratios. Fetanoi f as a function of reaction time. The process of producing fuel hydrocarbons (Cl - C18) from ethanol is similar to that described in Example 10. The reaction conditions and the results obtained on the La / HAP catalysts are presented in Tables 6, 7 and 9.
[111] O maior rendimento a hidrocarbonetos combustíveis condensáveis (C5 - C18) foram obtidos nas seguintes condições operacionais: teor metálico, 3%Na; temperatura de calcinação do catalisador Na/HAP, 650°C; temperatura de reação, 500°C; e, W/FEtanoi, 0,04 kg h mol"1. Na Tabela 14 é mostrada a composição do produto gasoso, incluindo o etanol não reagido, na saida do reâtor . Nas figuras 7 até 12 são mostradas o maior rendimento a hidrocarbonetos combustíveis obtidos nos catalisadores desenvolvidos nesta invenção. [111] The highest yield of condensable combustible hydrocarbons (C5 - C18) was obtained under the following operating conditions: metallic content, 3% Na; calcination temperature of Na / HAP catalyst, 650 ° C; reaction temperature, 500 ° C; and, W / FEtanoi, 0.04 kg h mol "1. Table 14 shows the composition of the gaseous product, including unreacted ethanol, at the outlet of the reactor. Figures 7 to 12 show the highest yield for combustible hydrocarbons. obtained from the catalysts developed in this invention.
Exemplo 15 - Determinação do poder calorífico dos hidrocarbonetos combustíveis  Example 15 - Determination of the calorific value of combustible hydrocarbons
[112]Os produtos dos catalisadores que apresentaram o maior rendimento a hidrocarbonetos combustíveis condensáveis (C5 - C18), como descritos nos Exemplos 10, 11, 12, 13 e 14, foram condensados em um cold trap à temperatura de 0°C. Os produtos condensados a temperatura ambiente se separam em duas fases, exceto o obtido com catalisadores Na/HAP. Em seguida, por técnicas de decantação foram separadas a parte oleosa das amostras e determinada nelas o poder calorífico.  [112] The catalyst products that showed the highest yield of condensable combustible hydrocarbons (C5 - C18) as described in Examples 10, 11, 12, 13 and 14 were condensed on a cold trap at 0 ° C. Condensed products at room temperature separate into two phases except that obtained with Na / HAP catalysts. Then, by decanting techniques, the oily part of the samples were separated and the calorific value determined in them.
[113] O poder calorífico foi determinado conforme a Norma ASTM D240 - Standard Test Method for Heat of Combustíon of. Liquid Hydrocarbon Fuels by Bomb Calorimeter, em um equipamento da IKA (Mod. C180) . Como padrão foi utilizado Benzoic Acid, PCI 26427 J/g, Max Error 0,02%). Standard (IKA c723, ID N° 3243000, PCI 26427 J/g, Max Error 0,02%). Os resultados são mostrados na Figura 13. [113] The calorific value was determined according to ASTM D240 - Standard Test Method for Heat of Combustion of. Liquid Hydrocarbon Fuels by Bomb Calorimeter, in an IKA equipment (Mod. C180). Benzoic Acid, PCI 26427 J / g, Max Error 0.02%) was used as standard. Standard (IKA c723, ID No. 3243000, PCI 26427 J / g, Max Error 0.02%). The results are shown in Figure 13.
Tabela 5. Rendimento em função da temperatura de calcinação. Table 5. Yield as a function of calcination temperature.
RENDIMENTO (%)  YIELD (%)
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Figure imgf000048_0001
TR: temperatura de reação TR: reaction temperature
Tabela 6. Rendimento em função da temperatura de reação. Table 6. Yield against reaction temperature.
RENDIMENTO (%) YIELD (%)
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Figure imgf000049_0001
TC: temperatura de calcinação TC: calcination temperature
Tabela 7. Rendimento em função de W/FEtanoi. Table 7. Yield against W / FEtanoi.
RENDIMENTO (%)  YIELD (%)
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Figure imgf000050_0001
TR: temperatura de reação; TC: temperatura de calcinação da apatita; TCM: temperatura de calcinação do catalisador metálico-suportado RT: reaction temperature; TC: apatite calcination temperature; TCM: Calcination temperature of metal-supported catalyst
Tabela 8. Rendimento em função do pH de sínteses. Table 8. Yield as a function of synthesis pH.
RENDIMENTO (%)
Figure imgf000051_0001
YIELD (%)
Figure imgf000051_0001
TR : temperatura de reação; TC : temperatura de calcinação da apatita RT: reaction temperature; TC: apatite calcination temperature
Tabela 9 Rendimento em função do teor metálico suportado. Table 9 Yield as a function of supported metal content.
RENDIMENTO (%) YIELD (%)
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Figure imgf000052_0001
TR : temperatura de reação; TC : temperatura de calcinação da apatita; TCM : temperatura de calcinação do catalisador metálico-suportado RT: reaction temperature; TC: apatite calcination temperature; TCM: Calcination temperature of metal-supported catalyst
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Tabela 11. Composição do produto obtido sobre catalisador de CHAP (pH: 10.0; temperatura de calcinação: 600°C; temperatura de reação: 500°C) incluindo o etanol não reagido.
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Table 11. Composition of the product obtained over CHAP catalyst (pH: 10.0; calcination temperature: 600 ° C; reaction temperature: 500 ° C) including unreacted ethanol.
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Tabela 12. Composição do produto obtido sobre catalisador de FAP (pH: 10.0; temperatura de calcinação: 700°C; temperatura de reação: 450°C) incluindo o etanol não reagido.
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Table 12. Composition of the product obtained over FAP catalyst (pH: 10.0; calcination temperature: 700 ° C; reaction temperature: 450 ° C) including unreacted ethanol.
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Tabela 13. Composição do produto obtido sobre catalisador de La/HAP (teor de La: 3% p/p; temperatura de calcinação: 650°C; temperatura de reação: 500°C) incluindo o etanol não reagido. Table 13. Product composition obtained on La / HAP catalyst (La content: 3% w / w; calcination temperature: 650 ° C; reaction temperature: 500 ° C) including unreacted ethanol.
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Tabela 14. Composição do produto obtido sobre catalisador de Na/HAP (teor de Na: 3% p/p; temperatura de calcinação: 650°C; temperatura de reação: 500°C) incluindo o etanol não reagido. Table 14. Composition of the product obtained over Na / HAP catalyst (Na content: 3% w / w; calcination temperature: 650 ° C; reaction temperature: 500 ° C) including unreacted ethanol.
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Dienos 0,25 0, 02 0, 50 0, 00 0, 02 0, 18 0, 09 1,05  Dienos 0.25 0, 02 0, 50 0, 00 0, 02 0, 18 0, 09 1.05
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[ 114 ] Embora a invenção tenha sido amplamente descrita, é óbvio para ' aqueles versados na técnica que várias alterações e modificações podem ser feitas visando aprimoramento do projeto sem que as referidas alterações não estejam cobertas pelo escopo da invenção. [114] While the invention has been fully described, it is obvious to 'those skilled in the art that various changes and modifications may be made without seeking design improvements that these changes are not covered by the scope of the invention.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1. Processo de obtenção de catalisadores mássicos tipo apatita caracterizado por compreender as seguintes etapas:  1. Process for obtaining apatite-type mass catalysts comprising the following steps:
a) Preparação de ao menos duas soluções aquosas precursoras sob agitação constante e em uma faixa de temperatura compreendida entre 40 e 60°C, sendo que uma primeira solução é a base de ions Ca+2, preferencialmente uma solução de nitrato de cálcio tetra-hidratado [Ca (NO3) 2.4¾0] , e uma segunda solução é a base de qualquer ion selecionado do grupo compreendido por ions P0 +3, ions CO3 "2 e ions F~, preferencialmente qualquer solução selecionada dentre fosfato ácido de amónia [ (NHi) 2HPO4] , bicarbonato de amónio [NH HCO3] e fluoreto de amónio [NH4F] , respecti amente; (a) Preparation of at least two precursor aqueous solutions under constant stirring at a temperature range of 40 to 60 ° C, the first of which being a Ca + 2 ions based solution, preferably a tetrahydrochloric calcium nitrate solution. [Ca (NO3) 2.4 )0], and a second solution is the basis of any ion selected from the group consisting of ions P0 +3 , ions CO 3 "2 and ions F ~ , preferably any solution selected from ammonium acid phosphate [ (NH 1) 2HPO 4], ammonium bicarbonate [NH HCO 3] and ammonium fluoride [NH 4 F], respectively;
b) Adição controlada da primeira solução aquosa percursora obtida na etapa a) à segunda solução aquosa precursora obtida na etapa a) ; c) Manter o meio reacional obtido na etapa b) sob agitação constante, em uma faixa de temperatura compreendida entre 40 e. 80°C até a finalização da reação, e em uma faixa de pH compreendida entre 8,5 e 11,0;  (b) controlled addition of the first aqueous precursor solution obtained in step a) to the second aqueous precursor solution obtained in step a); c) Keep the reaction medium obtained in step b) under constant stirring, in a temperature range of 40 to 100 ° C. 80 ° C until completion of the reaction, and within a pH range of 8.5 to 11.0;
d) Resfriamento do meio resultante obtido na etapa c) até à temperatura ambiente (~25°C) e em repouso por um período de tempo compreendido entrê 12 e 48 horas;  (d) cooling the resultant medium obtained in step (c) to ambient temperature (~ 25 ° C) and at rest for a period of time between 12 and 48 hours;
e) Separação do precipitado da fase aquosa contendo os ions não reagidos;  e) Separating the precipitate from the aqueous phase containing the unreacted ions;
f) Obtenção de uma pasta úmida;  f) Obtaining a wet paste;
g) Secagem da pasta úmida na etapa f) em uma températura compreendida entre 40 e 120°C, por um período de tempo compreendido entre 8 e 24 horas; (g) Drying the wet slurry in step (f) at a temperature of 40 to 120 ° C for a period of time of 8 to 24 ° C. hours;
h) Trituração do material seco obtido na etapa g) ; i) Meios para separar o material triturado na etapa h) é partículas com tamanho médio compreendido entre 0,07 e 0,15 mm;  (h) grinding the dried material obtained in step (g); (i) Means for separating the comminuted material in step (h) are particles with an average size of 0.07 to 0.15 mm;
j) Calcinação do material selecionado na etapa i) por um período compreendido entre 1 e 6 horas, sob uma faixa de temperatura compreendida entre 500 e 800°C;  (j) calcination of the material selected in step (i) for a period of from 1 to 6 hours over a temperature range of from 500 to 800 ° C;
k) Obtenção do catalisador mássico tipo apatita, com área superficial especifica compreendida entre 18 e 70 m2 g-1, com volume de poros entre 0,1 e 0,5 m3 g-1, tamanho de poros entre 17 e. 43 nm e tamanhão médio dos cristalitos entre 11 e 21 nm, apresentando uma concentração de sítios ácidos entre 1,0 e 2,9 pmo l píridi na m~2 e sítios básicos entre 0,4 e 2,6 pmolco2 m~2. (k) Apatite - type mass catalyst with a specific surface area of between 18 and 70 m 2 g -1 , pore volume between 0,1 and 0,5 m 3 g -1 , pore size 17 and. 43 nm and average crystallite size between 11 and 21 nm, with a concentration of acid sites between 1.0 and 2.9 pmo l pyridine m ~ 2 and basic sites between 0.4 and 2.6 pmolco2 m ~ 2 .
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a adição controlada da etapa b) é realizada, preferencialmente, gota a gota, em uma vazão compreendida entre 0,5 e 1,0 mL/min) .  Process according to Claim 1, characterized in that the controlled addition of step b) is preferably performed dropwise at a flow rate of 0.5 to 1.0 ml / min).
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a faixa de temperatura da etapa c) é, preferencialmente, entre 50. e 60°C.  Process according to Claim 1, characterized in that the temperature range of step c) is preferably between 50 and 60 ° C.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que quando a segunda solução da etapa a) é a base de íons P0~, o pH da etapa c) deve ser mantido em uma faixa' compreendida entre 9,0 e 11,0, preferencialmente entre 10,3 e 10,7, mais preferencialmente em pH 10,5; e a temperatura de calcinação da etapa j) compreender, preferencialmente, 700°C. 4. Process according to claim 1, characterized by the fact that when the second solution of step a ) is the base P0 ~ ions, the pH in step c) should be maintained in a range 'of between 9.0 and 11.0, preferably between 10.3 and 10.7, more preferably at pH 10.5; and the calcination temperature of step j) preferably comprises 700 ° C.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que quando a segunda solução da etapa a) é a base de íons C03 ~2, o pH da etapa c) deve ser mantido em uma faixa compreendida entre 8,5 e 10,5, preferencialmente entre 9,8 e 10,2, mais preferencialmente em pH 10;. e a temperatura de calcinação da etapa j) compreender, preferencialmente, 600°C. Process according to Claim 1, characterized in that when the second solution of step a) is based on C0 3 ~ 2 ions, the pH of step c) must be kept at a range from 8.5 to 10.5, preferably from 9.8 to 10.2, more preferably at pH 10; and the calcination temperature of step j) preferably comprises 600 ° C.
6. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que quando a segunda solução da etapa a) é a base de ions F", o pH da etapa c) deve ser mantido em uma faixa compreendida entre 9,0 e 11, preferencialmente entre 9,8 e 10,2, mais preferencialmente em pH 10; e a temperatura de calcinação da etapa j) compreender, preferencialmente, 700°C. Process according to Claim 1, characterized in that when the second solution of step a) is based on ions F " , the pH of step c) must be kept within a range of 9.0 to 11, preferably between 9.8 and 10.2, more preferably at pH 10, and the calcination temperature of step j) preferably comprising 700 ° C.
7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 3-6, caracterizado pelo fato de que o pH da etapa c) é mantido, preferencialmente, com a adição constante de uma solução de hidróxido de amónio [NH4OH] .  Process according to any one of claims 1, 3-6, characterized in that the pH of step c) is preferably maintained by the constant addition of an ammonium hydroxide solution [NH 4 OH].
8. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o período de repouso da etapa d) compreende, preferencialmente, de 18 a 24 horas.  Process according to Claim 1, characterized in that the rest period of step d) preferably comprises 18 to 24 hours.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a separação do precipitado da fase aquosa da etapa e) compreende filtrações e sucessivas lavagens com água deionizada e etanol, preferencialmente a vácuo.  Process according to Claim 1, characterized in that the separation of the precipitate from the aqueous phase of step e) comprises filtrations and subsequent washings with deionized water and ethanol, preferably under vacuum.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pasta úmida obtida na etapa f) tem umidade compreendida entre 70 e 90% p/p.  Process according to Claim 1, characterized in that the wet paste obtained in step f) has a moisture content of between 70 and 90% w / w.
11. Processo, de acordo com. a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a secagem da etapa g) é realizada, preferencialmente, em uma temperatura compreendida entre 70 e 80°C, por um período de tempo compreendido entre 12 e 16 horas .  11. Process according to. claim 1, characterized in that the drying of step g) is preferably carried out at a temperature of from 70 to 80 ° C for a period of time from 12 to 16 hours.
12. Processo, de acordo com as reivindicações 1 e 11, caracterizado pelo fato de que a secagem da etapa g) pode ser realizada em estufa em ar estático; em um secador de bandejas com ar quente fluindo através da pasta úmida; em um secador tipo túnel; em um rotaevaporador , ou em qualquer meio que garanta a secagem nas condições operacionais estabelecidas em qualquer uma das reivindicações 1 e 11.Process according to Claims 1 and 11, characterized in that the drying of step g) can be carried out in a static air oven; in a tray dryer with hot air flowing through the damp paste; on a tunnel dryer; in a rotary evaporator, or in any medium that guarantees drying under the operating conditions set forth in any one of claims 1 and 11.
13. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o meio para seleção do material da etapa i) compreende peneiramento . Process according to Claim 1, characterized in that the means for selecting the material of step i) comprises sieving.
14. Processo, de acordo com a reivindicação -13, caracterizada pelo fato de que o peneiramento é realizado em peneiras 100 mesh .  Process according to Claim -13, characterized in that the sieving is carried out in 100 mesh sieves.
15. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a calcinação da etapa j } ocorre por uma faixa preferencial de tempo compreendida entre 2 e 4 horas. Process according to Claim 1, characterized in that the calcination of step j} takes place over a preferred time range of 2 to 4 hours.
16. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a calcinação da etapa j) pode ser realizada em uma mufla em ar estático; em um banho termostatizado ; em um trocador de calor; através de ar quente fluindo através de um rotaevaporador; ou por qualquer meio que garanta o aquecimento nas condições operacionais estabelecidas em qualquer uma das reivindicações 1 e 15. Process according to Claim 1, characterized in that the calcination of step j) can be performed in a static air muffle; in a thermostatized bath; in a heat exchanger; through hot air flowing through an evaporator spinner; or by any means that guarantees heating under the operating conditions set forth in any one of claims 1 and 15.
17. Catalisadores mássicos tipo apatita, caracterizados pelo fato de compreenderem área superficial especifica compreendida entre 20 e 60 m2 g_1, volume de poros compreendido entre 0,1 e 0,5 m3 g_i, tamanho de poros compreendido entre 20 e 50 nm, e tamanho médio dos cristalitos compreendido entre 10 e 20 nm, com uma concentração de sítios ácidos compreendida entre 1,0 e 3,0 ymolpiridina m~2 e uma concentração de sítios básicos compreendida entre 0,5 e 2,5 pmolco2 m~2; e serem obtidos de acordo com as etapas descritas nas reivindicações de 1 a 16.17. Apatite-type mass catalysts, characterized in that they comprise a specific surface area of between 20 and 60 m 2 g_1 , pore volume between 0.1 and 0.5 m 3 g _i , pore size between 20 and 50 nm, and average crystallite size between 10 and 20 nm, with an acid site concentration between 1.0 and 3.0 ymolpyridine m ~ 2 and a basic site concentration between 0.5 and 2.5 pmolco2 m ~ 2 ; and are obtained according to the steps described in claims 1 to 16.
18. Uso dos catalisadores mássicos tipo apatita, conforme definido na reivindicação 17, caracterizado pelo fato de serem para aplicação como catalisadores de processo, na sua forma mássica para aplicações em que as propriedades ácido- base dos sólidos sejam determinantes para obtenção de produtos que envolvam preferencialmente a formação de ligações C-H e/ou C-0 a partir de fontes renováveis como etanol, para propósitos de produção de hidrocarbonetos combustíveis de alto peso molecular visando substituir os combustíveis de origem fóssil e para a produção de hidrocarbonetos oxigenados e não oxigenados úteis para indústria petroquímica; e, como suporte óxido para produção de catalisadores metálicos suportados para aplicações catalíticas específicas. Use of apatite-type mass catalysts as defined in claim 17, characterized in that they are for application as process catalysts in their mass form for applications where the acid-base properties of solids are determinant for obtaining products which preferably involve the formation of CH and / or C-0 bonds from renewable sources such as ethanol, for the purpose of producing high molecular weight hydrocarbon fuels to replace fossil fuels and for the production of oxygenated and non-hydrogenated hydrocarbons. oxygenates useful for the petrochemical industry; and as an oxide support for the production of supported metal catalysts for specific catalytic applications.
19. Catalisador mássico tipo hidroxiapatita (HAP), caracterizado pelo fato de compreender área superficial específica compreendida entre 18 e '57 m2 g_1, volume de poros compreendido entre 0,1 e 0,5 m3 g-1, tamanho de poros compreendido entre 17 e 34 nm, e tamanho médio dos cristalitos compreendido entre 16 e 21 nm, com uma concentração de sítios ácidos compreendidos entre 1,0 e 2,9 pmolpiridina m~2 e uma concentração de sítios básicos compreendidos entre 0,6 e 1,7 molco2 m~2. 19. Catalyst mass type hydroxyapatite (HAP), characterized in that it comprises specific surface area between 18 and '57 m 2 g _1, pore volume comprised between 0.1 and 0.5 m 3 g -1, pore size between 17 and 34 nm and an average crystallite size between 16 and 21 nm with a concentration of acidic sites ranging from 1.0 to 2.9 pmolpyridine m ~ 2 and a concentration of basic sites ranging from 0.6 to 1.7 mol2 m -2 .
20. Catalisador mássico tipo hidroxiapatita (HAP), de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de compreender, preferencialmente, área superficial específica de 30 m2 g_1, volume de poros de 0,2 m3 g_1, tamanho de poros de 33 nm, e tamanho médio dos cristalitos de 19 nm, com uma concentração de sítios ácidos de 1,6 pmolpiridina m~2 e uma concentração de sítios básicos de 1,7 molco2 m~2. Hydroxyapatite-type mass catalyst (PAH) according to Claim 19, characterized in that it preferably comprises a specific surface area of 30 m 2 g _1 , pore volume 0.2 m 3 g _1 , pore size. 33 nm, and mean crystallite size 19 nm, with an acid site concentration of 1.6 pmolpyridine m ~ 2 and a basic site concentration of 1.7 molco2 m ~ 2 .
21. Uso dos catalisadores mássicos tipo hidroxiapatita (HAP), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 19 e 20, caracterizado pelo fato de ser para aplicação como catalisador de processo para produção de uma mistura de hidrocarbonetos combustíveis de alto peso molecular, a partir de etanol, com número de átomos de carbono entre Cl e C18 e poder calorífico inferior > 39 MJ kg-1, visando substituir os combustíveis de origem fóssil; como catalisador de processo para produção de hidrocarbonetos oxigenados e não oxigenados específicos para indústria petroquímica, preferencialmente para obtenção de aromáticos, olefinas, álcoois superiores, cetonas e fenóis; e, como suporte óxido para produção de catalisadores metálicos suportados como lântano suportado sobre HAP (La/HAP) e sódio suportado sobre HAP (Na/HAP) . Use of hydroxyapatite-type mass catalysts (PAHs) as defined in any one of claims 19 and 20, characterized in that they are for application as a process catalyst for the production of a mixture of high molecular weight combustible hydrocarbons from ethanol, with a number of carbon atoms between Cl and C18 and a lower calorific value> 39 MJ kg -1 , aiming to replace fossil fuels; as a process catalyst for hydrocarbon production oxygenated and non-oxygenated for the petrochemical industry, preferably for the production of aromatics, olefins, higher alcohols, ketones and phenols; and as oxide support for production of metal catalysts supported as HAP-supported lanthanum (La / HAP) and HAP-supported sodium (Na / HAP).
22. Catalisador mássico tipo carbonato-hidroxiapatita (CHAP), caracterizados pelo fato de compreender área superficial específica compreendida entre 25 e 70 m2 g_1, volume de poros compreendido entre 0,3 e 0,5 m3 g-1, tamanho de poros compreendido entre 23 e 41 nm, e tamanho médio dos cristalitos compreendido entre 11 e 20 nm, com uma concentração de, sítios ácidos compreendida entre 1,8 e 2,6 pmolpiridina m-2 e uma concentração de sítios básicos compreendida entre 1,3 e 2,6 pmolco2 m~2. 22. Catalyst type mass carbonate-hydroxyapatite (CHAP), characterized in that it comprises specific surface area between 25 and 70 m 2 g _1, pore volume comprised between 0.3 and 0.5 m 3 g -1 size pores comprised between 23 and 41 nm, and average crystallite size between 11 and 20 nm, with a concentration of acid sites between 1.8 and 2.6 pmolpyridine m -2 and a concentration of basic sites between 1, 3 and 2.6 pmolco2 m ~ 2 .
23. Catalisador mássico tipo carbonato-hidroxiapatita (CHAP), de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de compreender, preferencialmente, área superficial específica de 40 m2 g*1, volume de poros de 0,4 m3 g-i, tamanho de poros de 37 nm, e tamanho médio dos cristalitos de 12 nm, com uma concentração de sítios ácidos de 2,3 rnolp idina m~2 e uma concentração de ,sítios básicos de 1,9 pmolco2 nr2. Carbonate hydroxyapatite-type mass catalyst (CHAP) according to Claim 22, characterized in that it preferably comprises a specific surface area of 40 m 2 g * 1 , a pore volume of 0,4 m 3 g -i. , pore size 37 nm, and mean crystallite size 12 nm, with an acid site concentration of 2,3 pmolpidine m ~ 2 and a basic site concentration of 1,9 pmolco2 nr 2 .
24. Uso dos catalisadores mássicos tipo carbonato- hidroxiapatita (CHAP) , conforme definido em qualquer uma das reivindicações 22 e 23, caracterizado pelo fato de ser para aplicação como catalisador de processo para produção de uma mistura de hidrocarbonetos combustíveis de alto peso molecular, a partir de etanol, com número de átomos de carbono entre Cl e C18 e poder calorífico inferior > 41 MJ kg-1, visando substituir os combustíveis de origem fóssil; e, como catalisador de processo para produção de hidrocarbonetos oxigenados e não oxigenados específicos para indústria petroquímica, preferencialmente para obtenção de aromáticos, olefinas, álcoois superiores, e cetonas. Use of the carbonate hydroxyapatite (CHAP) type catalysts as defined in any one of claims 22 and 23, characterized in that they are for application as a process catalyst for the production of a mixture of high molecular weight combustible hydrocarbons at from ethanol, with a number of carbon atoms between Cl and C18 and a lower calorific value> 41 MJ kg -1 , aiming to replace fossil fuels; and as a process catalyst for producing oxygenated and non-oxygenated hydrocarbons specific to the petrochemical industry, preferably for obtaining aromatics, olefins, higher alcohols, and ketones.
25. Catalisador mássico tipo fluorapatita (FAP) caracterizado pelo fato de compreender área superficial especifica compreendida entre 18 e 61 m2 g_1, volume de poros compreendido entre 0,2 e 0,5 m3 g_1, tamanho de poros compreendido entre 28 e 43 nm, e tamanho médio dos cristalitos compreendido entre 10 e 14 nm, com uma concentração de sítios ácidos compreendida entre 1,9 e 2,4 pmolpiridina m~2 e uma concentração de sítios básicos compreendida entre 0, 4 e 1,4 ymolco2 m~ . 25. Fluorapatite-type mass catalyst (PAF) characterized in that it comprises a specific surface area of between 18 and 61 m 2 g_1 , pore volume between 0.2 and 0.5 m 3 g _1 , pore size between 28 and 43 nm, and average crystallite size between 10 and 14 nm, with an acid site concentration between 1.9 and 2.4 pmolpyridine m -2 and a basic site concentration between 0.4 and 1.4 ymolco2 m ~ .
26. Catalisador mássico tipo fluorapatita (FAP), de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de compreender, preferencialmente, área superficial específica de 40 m2 g_1, volume de poros de 0,4 m3 g_1, tamanho de poros de 38 nm, e tamanho médio dos cristalitos de 13 nm, com uma concentração de sítios ácidos de 1,9 rnolpiridina m~2 e uma concentração de sítios básicos de 1,4 pmolco2 nr2. Fluorapatite-type mass catalyst (FAP) according to Claim 25, characterized in that it preferably comprises a specific surface area of 40 m 2 g _1 , pore volume 0.4 m 3 g _1 , pore size. 38 nm, and average crystallite size of 13 nm, with an acid site concentration of 1.9 nmolpyridine m ~ 2 and a basic site concentration of 1.4 pmolco2 nr 2 .
27. Uso dos catalisadores mássicos tipo fluorapatita (FAP), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 25 e 26, caracterizado pelo fato de ser para ser para aplicação como catalisador de processo para produção de uma mistura de hidrocarbonetos · combustíveis de alto peso molecular, a partir de etanol, com número de átomos de carbono entre Cl e C18 e poder calorífico inferior > 38 MJ kg-1, visando substituir os combustíveis de origem fóssil; e, como catalisador para produção de hidrocarbonetos oxigenados e não oxigenados específicos para indústria petroquímica, preferencialmente para obtenção de aromáticos, olefinas, álcoois superiores, e cetonas . Use of fluorapatite-type mass catalysts (FAP) as defined in any one of claims 25 and 26, characterized in that it is to be for application as a process catalyst for the production of a mixture of high molecular weight hydrocarbons. from ethanol, with a number of carbon atoms between Cl and C18 and a lower calorific value> 38 MJ kg -1 , aiming to replace fossil fuels; and as a catalyst for producing oxygenated and non-oxygenated hydrocarbons specific to the petrochemical industry, preferably for obtaining aromatics, olefins, higher alcohols, and ketones.
28. Processo de obtenção de catalisadores metálicos suportados em HAP caracterizado por compreender as seguintes etapas:  A process for obtaining PAH-supported metal catalysts comprising the following steps:
1) Preparação de uma solução aquosa precursora a base de qualquer íon selecionado dentre La+3 e Na+; : m) Inserção da hidroxiapatita (HAP) , conforme obtido na etapa k) , em um equipamento capaz de gerar uma mistura uniforme do suporte com a solução precursora do metal a ser impregnado; n) Adição da solução precursora obtida em 1) no sistema obtido em m) ; 1) Preparation of an aqueous precursor solution based on any ion selected from La + 3 and Na + ; : m) Insertion of hydroxyapatite (PAH) as obtained in step k) into equipment capable of generating a uniform mixture of the support with the precursor solution of the metal to be impregnated; n) Addition of the precursor solution obtained in 1) in the system obtained in m);
o) Aquecimento do sistema obtido na etapa n) , mantendo-se a suspensão sob agitação constante até completa remoção do solvente líquido;  o) Heating the system obtained in step n), keeping the suspension under constant agitation until complete removal of the liquid solvent;
p) Obtenção de produto sólido-úmido;  p) Obtaining solid-wet product;
q) Secagem do produto obtido na etapa p) a uma faixa de temperatura compreendida entre 60 e 90°C durante um período de tempo compreendido entre 8 a 24, horas ;  (q) drying the product obtained in step (p) at a temperature range of 60 to 90 ° C for a period of time of 8 to 24 hours;
r) Trituração do sólido obtido na etapa q) ;  r) Crushing the solid obtained in step q);
s) Meios para selecionar o material triturado na etapa r) em partículas - com tamanho médio compreendido entre 0,07 e 0,15 mm;  s) Means for selecting the crushed material in step r) in particles - with an average size of 0.07 to 0.15 mm;
t) Calcinação do material selecionado na etapa s) por um período de tempo compreendido entre 6 e 12 horas em uma faixa de temperatura compreendida entre 500 e 700°C.  t) Calcination of the material selected in step s) for a period of time ranging from 6 to 12 hours in a temperature range from 500 to 700 ° C.
29. Processo, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que a solução aquosa da etapa 1) ser preferencialmente selecionada dentre nitrato de lântano hexaidratado [La (N03) 3.6H2O] e nitrato de sódio [Na 03] -A process according to claim 28, characterized in that the aqueous solution of step 1) is preferably selected from lanthanum nitrate hexahydrate [La (NO 3 ) 3.6H 2 O] and sodium nitrate [Na 03] -.
30. Processo, de acordo com as reivindicações 28 e 29, caracterizado pelo fato de que as concentrações molares das soluções encontram-se compreendidas nas faixas de 0,04 e 0,20 mol/L e 0,27 a 1,24 mol/L, respectivamente. Process according to Claims 28 and 29, characterized in that the molar concentrations of the solutions are in the range 0.04 and 0.20 mol / L and 0.27 to 1.24 mol / L. L, respectively.
31. Processo, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que o equipamento da etapa m) compreende um rotaevaporador . Process according to claim 28, characterized in that the equipment of step m) comprises a rotary evaporator.
32. Processo, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que o aquecimento da etapa o)' é realizado em uma faixa de temperatura compreendida entre 6Ό e 90°C, mantendo-se a suspensão sob agitação constante entre 50. e 100 rpm até completa , remoção do solvente líquido. ' Process according to Claim 28, characterized in that the heating of step o) ' is carried out in a temperature range of from 6 ° to 90 ° C, the suspension being kept under constant stirring from 50 ° to 100 rpm until complete, removal of liquid solvent. '
33. Processo, de; acordo com qualquer uma das reivindicaçõès 28 ou 32, caracterizado pelo fato de- que o aquecimento da etapa o) é realizado, preferencialmente, sob a temperatura de 80°C, mantendo-se a suspensão sob agitação constante entre 60 e 80 rpm . J 33. Proceedings of ; The method according to claim 28 or 32, characterized in that the heating of step o) is preferably carried out at a temperature of 80 ° C while the suspension is kept under constant agitation at 60 to 80 rpm . J
34. Processo, de; acordo com, qualquer uma das reivindicações  34. Process of; according to any of the claims
t,  t,
28, 32 e.33, caracterizado pelo fato de que o aquecimento da etapa o) pode' ser realizado em um banho termostatizado; em um trocador de 'calor; através de ar quente fluindo através de um rotaevaporado ; ou por qualquer meio que garanta ' o aquecimento nas condições operacionais estabelecidas em qualquer uma das reivindicações 28, 32 ou 33. 28, 32 e.33, characterized by the fact that the heating of step a ) can 'be performed in a thermostated bath; in a heat exchanger; through hot air flowing through an evaporated route; or by any means ensuring 'heating under operational conditions established in any one of claims 28, 32 or 33.
35. Processo, de : acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que o produto sólido-úmido obtido na etapa p) apresenta umidade compreendida entre 70 e 90% p/p. : 35. The method of: claim 28, characterized by the fact that the solid-moist product obtained in step p) has humidity between 70 and 90% w / w. :
36. Processo, --de acordo com a reivindicação. 28, caracterizado pelo fato de que a secagem da etapa q) é realizada em uma faixa de temperatura compreendida entre 60 e 90°C durante um período. de tempo compreendido entre 8 a 24 horas. A process according to the claim . 28, characterized in that the drying of step q) is carried out over a temperature range of 60 to 90 ° C over a period . between 8 and 24 hours.
37. Processo, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que a secagem- da' etapa q) é realizada, preferencialmente, em uma- faixa de temperatura■ compreendida entre 70 e 80°C. durante um período de tempo compreendido entre 12 a.18 horas. 37. Process according to claim 28, characterized by the fact that the secagem- 'step q) is carried out preferably in a- ■ temperature range between 70 and 80 ° C. for a period of time ranging from 12 to 18 hours.
38. Processo, de' : acordo com qualquer uma das reivindicações 28, 36 e 37, caracterizado pelo fato de que a secagem da etapa q) pode ser realizada em uma estufa em ar estático; em. um secador de 'bandejas com ar. quente fluindo através do produto sólido-úmico; em um secador' tipo túnel; em um rotaevaporador,- ou em qualquer . meio que garanta a secagem nas condições operacionais ' estabelecidas em. qualquer uma das reivindicações '28, 36 e 37. 38. Process': according to any one of claims 28, 36 and 37, characterized in that the drying step q) can be performed in static air in an oven; in. a tray dryer with air. hot flowing through the solid-humic product; in a dryer 'type tunnel; on an evaporator, - or any. drying means guaranteeing the operating conditions "set in. any of claims 28, 36 and 37.
39. Processo, . de acordo com a reivindicação 28, caracterizada pelo fato de que o meio para seleção do material da etapa s) compreende peneiramento . :  39. Procedure,. Claim 28, characterized in that the means for selecting the material of step (s) comprises sieving. :
40. Processo, desacordo com a reivindicação 39, caracterizada pelo fato de que o peneiramento é realizado em peneiras 100 mesh . - . ·■ '  Process, in accordance with claim 39, characterized in that the screening is carried out on 100 mesh sieves. -. · ■ '
41. Processo, desacordo com a reivindicação 28, caracterizado por a calcinação da etapa : t) ser realizada por um período de tempo compreendido entre 6 ' e. -12 horas em uma faixa de temperatura compreendida entre 500 e 700°C. Process according to claim 28, characterized in that the calcination of step : t) is carried out for a period of time between 6 ' and. -12 hours over a temperature range of 500 to 700 ° C.
42. Processo, do acordo com qualquer uma das reivindicações 28 é'41, caracterizado por a calcinação da etapa .t) ser realizada, preferencialmente, por' um período de tempo compreendido entre 6· e 8.horas em uma faixa de temperatura compreendida entre 600 e 6'50°C. 42. Process according to any one of claims 28 is '41, characterized in that the calcination step .t) being preferably carried out by' a period of time between 6 and · 8.horas in a temperature range between 600 and 6 '50 ° C.
43. Processo, de acordo com qualquer uma' das reivindicações 28, 41 e 42, caracterizado pelo fato de que a calcinação da etapa t) pode ser realizada em uma mufla em ar estático; em um banho termostatizado ; em um trocador de calor; através de ar quente- fluindo através de um rotaevaporador; ou por qualquer meio que garanta o aquecimento nas condições operacionais' estabelecidas em qualquer uma das reivindicações' 28, 41 e 42. 43. Process according to any one 'of claims 28, 41 and 42, characterized in that the calcination step t) can be performed in static air in an oven; in a thermostatized bath; in a heat exchanger; through hot air - flowing through an evaporator spinner; or by any means which ensures heating in operating conditions "set forth in any one of claims' 28, 41 and 42.
4 . Catalisadores metálicos suportados em HAP, caracterizados pelo fato -de compreenderem teor metálico em uma faixa compreendida entre 3 e '12% (p/p), com área superficial especifica compreendida entre 2 e 29 nv-g-1, .tamanho médio de cristalitos compreendido' entre .19 e 21 nm, com uma concentração de¾ sítios ácidos compreendida entre 0 e 1,5 pmolpiridina ' rrr2' e ■ uma concentração de sítios básicos compreendida entre 1,2 e 4,6. pmolco2 m~2; e Serem obtidos de acordo com as etapas' descritas nas reivindicações de 28 a 43. 4 Metal catalysts supported on PAH, characterized by the fact -de comprise metal content in a range between 3 and '12% (w / w), specific surface area of between 2:29 nv-g -1 average crystallite .tamanho understood 'between . 19:21 nm with a concentration of acid sites ¾ between 0 and 1.5 pmolpiridina 'rrr 2' and ■ a concentration of basic sites between 1.2 and 4.6. pmolco 2 m -2 ; and are obtained according to the steps' described in claims 28-43.
45. Catalisadores metálicos suportados em HAP, de acordo com a reivindicação 44, caracterizados pelo fato de compreenderem catalisadores selecionados dentre La/HAP e Na/ HAP. 45. Metal Catalysts supported on PAH according to claim 44, characterized by the fact comprise catalysts selected from among La / HAP and Na / PAH.
46. Catalisadores metálicos suportados em HAP, de acordo com a reivindicação 45, caracterizados pelo fato de que compreende, preferencialmente, teor metálico igual a 3% p/p. HAP-supported metal catalysts according to claim 45, characterized in that it preferably comprises a metal content of 3% w / w.
47. Uso dos catalisadores metálicos■ suportados em HAP, 47. Using PAH-supported metal catalysts, ■
i  i
conforme definido em qualquer uma das reivindicações 44 a 46, caracterizado pelo fato de- serem para. aplicação como catalisadores de processo; para aplicações em que as propriedades ácido-base · dos sólidos sejam determinantes para obtenção' de produtos que envolvam .preferencialmente a formação de ligações C-H e/ou C-O a partir de fontes renováveis como etanol;, em processos de produção de hidrocarbonetos : combustíveis de alto peso molecular visando substituir os- combustíveis, de' origem fóssil e/ou para a produção de hidrocarbonetos oxigenados e não oxigenados úteis para indústria petroquímica. as defined in any one of claims 44 to 46, characterized in that they are for. application as process catalysts; for applications in which the acid-base properties of the solid · are instrumental in obtaining '.preferencialmente products that involve the formation of CH bonds and / or CO from renewable sources such as ethanol ;, in hydrocarbon production processes: fuel high molecular weight os for replacing fuels, 'fossil origin and / or for the production of oxygenated hydrocarbons and non - oxygen useful in petrochemical industry.
48. Catalisador metálico suportado em HAP, caracterizado por compreender Lantânio: (La) suportado sobre HAP, com teor metálico em uma faixà compreendida .entre 3 e 12% La (p/p) , área superficial específica compreendida entre 21 e 29 m2g~ l, tamanho médio de cristalítos compreendido entre 19 e 21 nm, com uma concentração de sítios ácidos compreendida entre 1,4 e 1,5 pmolpiridina m~2 e uma concentração de sítios básicos compreendida entre 1,6 e 1,7 ymolco2 m~2. · 48. PAH-supported metal catalyst comprising Lanthanum : (PA) supported on PAH, with metal content in a range from 3 to 12% La (w / w), specific surface area between 21 and 29 m 2 g ~ 1 , average crystallite size between 19 and 21 nm, with an acid site concentration between 1.4 and 1.5 pmolpyridine m -2 and a basic site concentration between 1.6 and 1.7 ymolco2 m ~ 2 . ·
49. Catalisador metálico suportado em HAP, de acordo com a reivindicação 48, caracterizado pelo fato de compreender, preferencialmente, teor metálico de 3 La (p/p) , área superficial específica- de 29 m2g_1, tamanho médio de cristalitos' 'de 19 nm, com uma concentração de sítios ácidos de 1,5 molpiridina nr2. e uma concentração de sítios básicos de 1 , 7 pmolco2 rrr2. <-PAH-supported metal catalyst according to Claim 48, characterized in that it preferably comprises a metal content of 3 La (w / w), a specific surface area of 29 m 2 g- 1 , an average size of crystallites' of 19 nm at a concentration of acid sites molpiridina nr 2 1.5. and a basic site concentration of 1.7 pmolco2 rrr 2 . <-
50. Catalisador «metálico suportado em HAP, de acordo com qualquer uma das reivindicações 48 e 49, caracterizados pelo fato de ser La/HAP.' HAP-supported metal catalyst according to any one of claims 48 and 49, characterized in that it is La / HAP. '
51. Uso do catalisador · metálico suportado em HAP, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 48 a 5Q, caracterizado pelo fato de- ser para aplicação , como catalisador de .processo para produção de uma mistura de hidrocarbonetos; combustíveis de alto' peso molecular, a partir de etanol, com número de átomos de carbono entre Cl' e C18 e poder - calorífico inferior > 39 MJ kg-1, visando substituir os '. combustíveis de. origem fóssil; e como catalisador ' de processo para produção de hidrocarbonetos oxigenados e não oxigenados específicos para indústria petroquímica, preferencialmente, para obtenção de aromáticos, olefinas, álcoois ' superiores , éteres e cetonas .Use of the PAH-supported metal catalyst as defined in any one of claims 48 to 5Q, characterized in that it is intended for application as a process catalyst for the production of a hydrocarbon mixture; Fuel high 'molecular weight from ethanol with the number of carbon atoms between Cl- and C18 and power - lower calorific value> 39 MJ kg -1 order to replace the'. fuels of . fossil origin; and as catalyst "process for the production of non - oxygenated hydrocarbons and oxygenated specific for the petrochemical industry, preferably for obtaining aromatics, olefins, alcohols" upper, ethers and ketones.
52. Catalisador metálico suportado em HAP, caracterizado por compreender Sódio (Na) suportado so re HAP, com teor metálico em uma faixa compreendida entre 3 e 12% La (p/p), área superficial específica compreendida entre 2 e 5 m2g~1, tamanho médio de cristalitos compreendido entre -19 e 21 nm, uma concentração de -sítios básicos compreendida entre 1,2 e 4,6 molco2 m~2 e ausência de sítios ácidos. 52. PAH-supported metal catalyst, characterized in that it comprises PAH-supported sodium (Na), with a metal content in the range 3 to 12% La (w / w), specific surface area of 2 to 5 m 2 g ~ 1 , average size of crystallites between -19 and 21 nm, a concentration of basic sites between 1.2 and 4.6 mol / m 2 and no acid sites.
53. Catalisador metálico suportado em HAP, de acordo .com a reivindicação 52, caracterizado pelo fato de compreender, preferencialmente, teor metálico de 3% Na (p/p) , área superficial específica de '5 m2g_1, tamanho médio de cristalitos de 21 nm,; com uma concentração uma concentração de sítios básicos de 1,2 umolcc» rrr2. _ 53. PAH supported metal catalyst according .com to claim 52, characterized in that it comprises, preferably, metal content 3% Na (w / w), specific surface area "5m 2 g _1, medium - sized of 21 nm crystallites; with a concentration a basic site concentration of 1.2 umolcc »rrr 2 . _
54. Catalisador ' metálico suportado em HAP, de acordo com qualquer uma das. reivindicações 52 e 53, caracterizados pelo fato de ser Na/HAP. 54. HAP supported metal catalyst according to any of the. claims 52 and 53, characterized in that it is Na / PAH.
55. Uso do catalisador metálico suportado em HAP, conforme t 55. Use of PAH-supported metal catalyst as per
definido em qualquer- uma das reivindicações 52 a 5 , caracterizado pelo f t. o de ser para aplicação como catalisador de 'processo para produção' de uma mistura de hidrocarbonetos ; oxigenados específicos para indústria petroquímica, preferencialmente, para obtenção de álcoois superiores, aldeídos e cetonas . defined in any one of claims 52 to 5, characterized in that f t. be for the application as catalytic 'process for producing' a mixture of hydrocarbons; specific oxygenates for the petrochemical industry, preferably to obtain higher alcohols, aldehydes and ketones.
56. Processo parâ obtenção de hidrocarbonetos combustíveis caracterizado pelo fato de que é realizado a partir de etanol sobre ao menos 'um catalisador, tipo .apatita selecionado do grupo compreendido por catalisadores mássicos tipo apatita, conforme definido em qualquer uma das reivindicações .17, 19, 20, 22, 23, 25 ie 26; e catalisadores metálicos suportados sobre HAP, conforme descrito em qualquer uma das reivindicações A' Ã, 45, 46, 48, 49, 50, 52, 53, 54; e compreende um sistema reacional de fluxo contínuo, em fase gasosa e sob pressão "atmosférica. Process for obtaining combustible hydrocarbons characterized in that it is made from ethanol on at least one apatite-type catalyst selected from the group comprised of apatite-type mass catalysts as defined in any one of claims 17, 19 and 19. , 20, 22, 23, 25 ie 26; and PAH-supported metal catalysts as described in any of claims A 'Ã, 45, 46, 48, 49, 50, 52, 53, 54; and comprises a continuous flow reaction system in gas phase and under pressure "atmospheric.
57. Hidrocarbonetos combustíveis caracterizados pelo fato de que os referidos hidrocarbonetos combustíveis compreendem hidrocarbonetos não oxigenados e oxigenados, com número de átomos de carbono compreendido entre Cl e C18.  57. Combustible hydrocarbons characterized in that said combustible hydrocarbons comprise unoxygenated and oxygenated hydrocarbons having a number of carbon atoms between Cl and C18.
58. Hidrocarbonetos combustíveis, de acordo com a reivindicação 53, caracterizados pelo fato de que compreendem., preferencialmente, hidrocarbonetos combustíveis condensáveis com número de átomo de carbono compreendido entre C5 e C18, Combustible hydrocarbons according to claim 53, characterized in that they comprise . preferably condensable combustible hydrocarbons having a carbon number of from C5 to C18,
59. Processo para obtenção de hidrocarbonetos combustíveis caracterizado por compreender catalisadores tipo apatita selecionado do grupo compreendido por catalisadores mássicos tipo apatita, j conforme definido em qualquer uma das reivindicações 17, 19, 20, 22, 23, 25- e 26; e catalisadores metálicos suportados sobre HAP, conforme descrito em qualquer uma das reivindicações .44, 45, 46, 48, 49, 50, 52, 53, 54; e as seguintes etapas: i. Adição do catalisador tipo apatita, sendo a massa do referido catalisador uma função da razão W/FEtanoi, em um reator com características estruturais que permitam operar em uma temperatura igual ou superior a 800°C e em uma pressão de até 2 atmosferas; A process for obtaining combustible hydrocarbons comprising apatite catalysts selected from the group comprised of apatite mass catalysts as defined in any one of claims 17, 19, 20, 22, 23, 25- and 26; and PAH supported metal catalysts as described in any one of the claims . 44, 45, 46, 48, 49, 50, 52, 53, 54; and the following steps: i. Addition of the apatite catalyst, the mass of said catalyst being a function of the W / FEtanoi ratio in a reactor having structural characteristics capable of operating at a temperature of 800 ° C or more and at a pressure of up to 2 atmospheres;
ii. Submeter o referido catalisador a um fluxo continuo de um gás inerte;  ii. Subjecting said catalyst to a continuous flow of an inert gas;
iii . Evaporação do etanol;  iii. Ethanol evaporation;
iv. Envio da mistura de gases produzido na etapa iii) para o reator da etapa i) contendo o catalisador na temperatura de reação;  iv. Sending the gas mixture produced in step iii) to the reactor of step i) containing the catalyst at the reaction temperature;
v. Obtenção de uma mistura de hidrocarbonetos combustíveis Cl - C18.  v. Obtaining a mixture of Cl - C18 combustible hydrocarbons.
60. Processo para obtenção de hidrocarbonetos combustíveis, de acordo com a reivindicação 59, caracterizado pelo fato de que de a adição da etapa i) , expressada em função da razão W/FEtanoi, compreende de 0,02 a 0,16 kg h rnol-1. Process for obtaining combustible hydrocarbons according to claim 59, characterized in that the addition of step i), expressed as a function of the W / FEtanoi ratio, comprises from 0,02 to 0,16 kg hrnol -1 .
61. Processo para obtenção de hidrocarbonetos combustíveis, de acordo com a reivindicação 60, caracterizado pelo fato de que de a adição da etapa i) , expressada em função da razão W/FEtanoi compreende, preferencialmente, 0,04 kg h mol"1. 61. The process for obtaining combustible hydrocarbons according to claim 60, wherein the addition of step i), expressed as a function of the W / F E ratio, preferably comprises 0.04 kg h mol ". 1 .
62. Processo para obtenção de hidrocarbonetos combustíveis, de acordo com a reivindicação 59, caracterizado pelo fato de que o reator da etapa i) compreende um reator de quartzo. Process for obtaining combustible hydrocarbons according to claim 59, characterized in that the reactor of step i) comprises a quartz reactor.
63. Processo para obtenção de hidrocarbonetos combustíveis, de acordo com a reivindicação 59, caracterizado pelo fato de que o fluxo contínuo da etapa ii) compreende, preferencialmente, N2( sendo a vazão do gás inerte uma função da razão W/FEtanoi de acordo com as reinvindicações 55 e 56, em uma faixa de temperatura de reação compreendida entre 300 e 600°C. 63. The process for obtaining combustible hydrocarbons according to claim 59, characterized in that the continuous flow of step ii) preferably comprises N 2 ( the inert gas flow being a function of the ratio W / F E tanoi). according to claims 55 and 56, within a reaction temperature range of 300 to 600 ° C.
64. Processo para obtenção de hidrocarbonetos combustíveis, de acordo com a reivindicação 59, caracterizado pelo fato de que a evaporação da etapa iii) compreende o borbulhamento de um gás inerte em et;anol absoluto, sendo que a- mistura de vapor de etanol e o gás inerte é passada' através de um condensador. 64. Process for obtaining combustible hydrocarbons according to claim 59, characterized in that that the evaporation of step iii) comprises an inert gas bubbling in ethanol, absolute anol, and a- mixture of ethanol vapor and inert gas is passed 'through a condenser.
65. Processo para obtenção de hidrocarbonetos combustíveis, de acordo com :; qualquer uma das reivindicações 59 e 64, caracterizado pelo fato de que a evaporação da etapa iii) é realizada em um'' evaporador. " 65. A method for obtaining hydrocarbons fuels, according to:; any one of claims 59 to 64, characterized by the fact that the evaporation of step iii) is carried out in a 'evaporator. "
66. Processo para obtenção de. hidrocarbonetos combustíveis, de acordo com qualquer uma das reivindicações 59, 64 e 65, caracterizado pelo fato de que o borbulhamento do gás inerte é realizado em etanol absoluto mantendo o evaporador em uma faixa de temperatura compreendida entre 40 e 84°C, sendo que a mistura de vapor de etanol e N2 gerado no evaporador é passada através; de um condensador mantido em uma temperatura compreendida entre 30 e 74°C.  66. Process for obtaining. combustible hydrocarbons according to any one of claims 59, 64 and 65, characterized in that the bubbling of the inert gas is carried out in absolute ethanol while maintaining the evaporator in a temperature range of 40 to 84 ° C, wherein the vapor mixture of ethanol and N 2 generated in the evaporator is passed through; of a condenser maintained at a temperature of 30 to 74 ° C.
67. Processo para - obtenção de hidrocarbonetos combustíveis, de acordo com qualquer uma das reivindicações 59, 64-65, caracterizado pelo fato de que a concentração de etanol está compreendida na faixa, de 10 e 75%.  Process for obtaining combustible hydrocarbons according to any one of claims 59, 64-65, characterized in that the ethanol concentration is in the range of 10 to 75%.
68. Hidrocarbonetos combustíveis, caracterizados pelo fato de compreenderem uma mistura de hidrocarbonetos não oxigenados e oxigenados, com número de átomos de carbono compreendido entre Cl e C18 e poder calorífico inferior compreendido entre 31,9 e 41,3 MJ kg-1, preferencialmente entre 37,7" e 41,3 MJ kg-1; e serem obtidos de acordo com as etapas descritas nás reivindicações de 59 a 67. 68. Combustible hydrocarbons, characterized in that they comprise a mixture of unoxygenated and oxygenated hydrocarbons having a number of carbon atoms between Cl and C18 and a lower calorific value between 31,9 and 41,3 MJ kg- 1 , preferably between 37.7 " and 41.3 MJ kg -1 ; and are obtained according to the steps described in claims 59 to 67.
69. Hidrocarbonetos combustíveis, de acordo com. a reivindicação 66, caracterizados pelo fato de compreenderem, preferencialmente, uma mistura de hidrocarbonetos não oxigenados e oxigenados, .com' número de átomos de carbono compreendido entre C5. e C18. 69. Combustible hydrocarbons according to. to claim 66, characterized in that they comprise, preferably, a mixture of non - oxygenated hydrocarbons and oxygenated .com 'number of carbon atoms between C5. and C18.
70. Uso dos hidrocarbonetos combustíveis , conforme definido na reivindicação 69, caracterizado pelo fato de serem aplicados como substitutos dos combustíveis de origem fóssil e como fonte para obtenção de produtos específicos para indústria petroquímica (e.g., aromáticos, dienos, olefinas, parafinas, álcoois, aldeídos, estes, éteres, cetonas, fenóis ) . 70. Use of hydrocarbon fuels as defined in claim 69, characterized by being applied as substitutes for fossil fuels and as a source for obtaining specific products for the petrochemical industry (eg, aromatics, dienes, olefins, paraffins, alcohols, aldehydes, ethers, ketones, phenols).
71. Processo para obtenção de hidrocarbonetos combustíveis caracterizado por compreender catalisadores tipo apatita selecionado do grupo compreendido por catalisadores mássicos tipo apatita e catalisadores metálicos suportados sobre HAP; e as seguintes etapas:  71. A process for obtaining combustible hydrocarbons comprising apatite catalysts selected from the group consisting of apatite mass catalysts and PAH supported metal catalysts; and the following steps:
i. Preparação de catalisadores mássicos tipo apatita, sendo que a referida preparação compreende as seguintes sub-etapas : i. Preparation of apatite-type mass catalysts, said preparation comprising the following sub-steps:
a. Preparação de ao menos duas soluções aquosas precursoras, sendo que uma primeira solução é a base de íons Ca+2, e uma segunda solução é a base de qualquer íon selecionado do grupo compreendido por íons P04+3, íons CO3"2 e íons F~; The. Preparation of at least two aqueous precursor solutions, the first of which is Ca + 2 ions, and a second solution is the basis of any ion selected from the group consisting of P04 +3 ions, CO3 "2 ions and F ions. ~ ;
b. Adição controlada da primeira solução aquosa percursora obtida na etapa a) à segunda solução aquosa precursora obtida na etapa a) ;  B. Controlled addition of the first aqueous precursor solution obtained in step a) to the second aqueous precursor solution obtained in step a);
c. Meios para permitir a finalização da reação no meio reacional obtido na etapa b) ;  ç. Means for allowing completion of the reaction in the reaction medium obtained in step b);
d. Resfriamento do meio resultante obtido na etapa c) até à temperatura ambiente e em repouso; e. Separação do precipitado da fase aquosa contendo os íons não reagidos;  d. Cooling of the resulting medium obtained in step c) to room temperature and at rest; and. Separation of precipitate from aqueous phase containing unreacted ions;
f . Obtenção de uma pasta úmida;  f. Obtaining a wet paste;
g. Secagem da pasta úmida na etapa f) ;  g. Drying the wet paste in step f);
h. Trituração do material seco obtido na etapa g) ; i. Meios que permitam selecionar o material triturado na etapa h) por tamanho de partícula;  H. Grinding of the dried material obtained in step g); i. Means for selecting the shredded material in step h) by particle size;
j . Calcinação do material selecionado na etapa i) ; k. Obtenção de catalisador mássico tipo apatita, sendo que o referido catalisador compreende qualquer um selecionado dentre catalisador mássico tipo hidroxiapatita (HAP) ; catalisador mássico tipo carbonato-hidroxiapatita (CHAP) ; e catalisador mássico tipo fluorapatita (FAP) ; j. Calcination of the material selected in step i); k. Obtaining apatite-type mass catalyst, said catalyst comprising any one selected from hydroxyapatite-type mass catalyst (PAH); carbonate hydroxyapatite mass catalyst (CHAP); and fluorapatite mass catalyst (FAP);
Alternativamente, preparação de catalisadores metálicos suportados em HAP a partir de catalisadores mássicos tipo hidroxiapatita (HAP) , conforme obtido na etapa k) , e compreender as seguintes sub-etapas : Alternatively, preparation of HAP-supported metal catalysts from hydroxyapatite-type (HAP) mass catalysts, as obtained in step k), and comprising the following sub-steps:
1) Preparação de uma solução aquosa precursora a base de qualquer ion selecionado dentre La+3 e Na+; m) Inserção do catalisador mássico tipo hidroxiapatita {HAP) , conforme obtido na etapa k) , em um equipamento capaz de gerar uma mistura uniforme do suporte com a solução precursora do metal a ser impregnado; 1) Preparation of an aqueous precursor solution based on any ion selected from La + 3 and Na + ; (m) Insertion of the hydroxyapatite mass catalyst (PAH) as obtained in step (k) into equipment capable of generating a uniform mixture of the support with the precursor solution of the metal to be impregnated;
n) Adição da solução precursora obtida em 1) no sistema obtido em m) ;  n) Addition of the precursor solution obtained in 1) in the system obtained in m);
o) Aquecimento do sistema obtido na etapa n) , mantendo-se a suspensão sob agitação constante até completa remoção do solvente liquido;  o) Heating the system obtained in step n), keeping the suspension under constant agitation until complete removal of the liquid solvent;
p) Obtenção de um produto sólido-úmido;  p) Obtaining a solid-wet product;
q) Secagem do produto sólido-úmido obtido na etapa q) Drying of the solid-wet product obtained in step
P) ; P ) ;
r) Trituração do material seco obtido na etapa q) ; s) Meios que permitam selecionar o material triturado na etapa h) por tamanho de partícula; t) Calcinação do material selecionado na etapa s) ; u) Obtenção de catalisador metálico suportado em r) Grinding the dry material obtained in step q); (s) means for selecting the ground material in step h) by particle size; t) Calcination of the material selected in step s); (u) Obtaining metal catalyst supported on
HAP; PAH;
Adição de qualquer catalisador tipo apatita selecionado do grupo compreendido por catalisador mássico tipo hidroxiapatita (HAP) ; catalisador mássico tipo carbonato-hidroxiapatita (CHAP) ; catalisador mássico tipo f1'uorapatita (FAP) ; e catalisador metálico suportado em HAP em um reator, sendo a massa do referido catalisador uma função da razão W/FEtanoi, Addition of any apatite-type catalyst selected from the group comprised of hydroxyapatite-type mass catalyst (PAH); type mass catalyst carbonate hydroxyapatite (CHAP); type catalyst mass f1 'uorapatita (PAF); and PAH supported metal catalyst in a reactor, the mass of said catalyst being a function of the W / FEtanoi ratio,
iv. Submeter o referido catalisador a um fluxo continuo de um gás inerte;  iv. Subjecting said catalyst to a continuous flow of an inert gas;
v. Evaporação do etanol absoluto;  v. Evaporation of absolute ethanol;
vi. Envio da mistura de gases produzido na etapa v) para o reator da etapa iii) contendo o catalisador na temperatura de reação;  saw. Sending the gas mixture produced in step v) to the reactor of step iii) containing the catalyst at the reaction temperature;
vii. Obtenção de uma mistura de hidrocarbonetos combustíveis  vii. Obtaining a mixture of combustible hydrocarbons
Cl - C18.  Cl - C18.
2. Hidrocarbonetos combustíveis, caracterizado pelo fato de ser obtenível pelo processo de obtenção de hidrocarbonetos combustíveis, conforme definido na reivindicação 71.  Combustible hydrocarbons, characterized in that it is obtainable by the process of obtaining combustible hydrocarbons as defined in claim 71.
3. Uso do hidrocarboneto combustível, conforme definido na reivindicação 72, caracterizado pelo fato de ser aplicado como substituto de combustíveis de origem fóssil.  Use of the combustible hydrocarbon as defined in claim 72, characterized in that it is applied as a substitute for fossil fuels.
4. Uso do hidrocarboneto combustível, conforme definido na reivindicação 72, caracterizado pelo fato de ser na preparação de produtos específicos para indústria petroquímica (e.g., aromáticos, dienos, olefinas, parafinas, álcoois, aldeídos, estes, éteres, cetonas, fenóis) .  Use of the combustible hydrocarbon as defined in claim 72, characterized in that it is in the preparation of products specific to the petrochemical industry (e.g., aromatics, dienes, olefins, paraffins, alcohols, aldehydes, these, ethers, ketones, phenols).
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