RESUMO A produção de álcoois pela hidrogenação do CO na presença de um catalisador, normalmente Cu/ZnO/Al2O3, em pressões de 50-100 bar e temperaturas na faixa de 220 a 300 °C, é uma importante rota de produção do metanol. Neste cenário, um novo catalisador foi sintetizado substituindo o ZnO por Nb2O5, que por sua vez, trata-se de uma matéria prima nacional com propriedades semicondutoras semelhantes ao óxido de zinco, sendo pouco investigada até o momento. Deste modo, esta pesquisa tem como objetivo avaliar o desempenho do catalisador Cu/Nb2O5/Al2O3 na reação hidrogenação do CO para produção de álcoois de cadeia curta, em especial o metanol. A síntese do catalisador foi feita via impregnação úmida, e seguiu a mesma proporção (% mássica) do catalisador comercial Hifuel R120 Cu/ZnO/Al2O3, sendo sua composição baseada na seguinte relação 18,7/50,5/30,8, respectivamente. O catalisador foi peletizado e caracterizado pelas técnicas de Fissisorção de N2, Difração de Raios X, Microscopia Eletrônica de Varredura, Microscopia Eletrônica de Transmissão, Dessorção a Temperatura Programada de NH3 e Distribuição de tamanhos de partículas por DLS. Os ensaios reacionais foram conduzidos a 250 ºC e 40 bar, usando uma mistura sintética de H2:CO (White Martins, 99%) de 2:1 em uma unidade experimental, sendo o produto líquido obtido, analisado por cromatografia gasosa e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). O catalisador apresentou bons resultados na reação de hidrogenação do CO, produzindo principalmente álcoois de cadeia curta, o desempenho do catalisador foi comparado ao do Cu-ZnO-Al, sintetizado neste trabalho para comparação. Além disso, os resultados indicam que é possível atuar no preparo do catalisador ou nas condições reacionais para torná-lo mais seletivo ao metanol e obter uma maior conversão do gás de síntese.
ABSTRACT The production of alcohols by hydrogenation of CO in the presence of a catalyst, normally Cu/ZnO/Al2O3, at pressures of 50-100 bar and temperatures in the range of 220 to 300 ° C, is an important route for methanol production. In this scenario, a new catalyst was synthesized replacing ZnO by Nb2O5. This catalyst is a national raw material with semiconductor properties similar to zinc oxide, which has been little investigated so far. This research aims to evaluate the performance of the Cu/Nb2O5/Al2O3 catalyst in the hydrogenation reaction of CO for the production of short-chain alcohols, in particular or in methanol. The catalyst synthesis was made via wet impregnation, and followed the same proportion (% metric) of the commercial catalyst Hifuel R120 Cu/ZnO/Al2O3, with its specific composition in the following ratio 18,7/50,5/30,8, respectively. The catalyst was pelletized and characterized by the N2 physisorption, X-Ray Diffraction, Scanning Electron Microscopy, Transmission Electron Microscopy, Programmed Temperature Desorption and Size Distribution by DLS techniques. Clinical trials were conducted at 250 ºC and 40 bar, using a 2:1 mixture of H2:CO (White Martins, 99%) in an experimental unit the liquid product were analyzed by gas chromatography and infrared spectroscopy Fourier transform (FTIR). The catalyst shows good results in the hydrogenation reaction of CO, producing mainly short chain alcohols, the catalyst performance was compared to Cu-ZnO-Al, synthesized in this work. In addition, the results that can be performed in the preparation of the catalyst or in the reaction conditions to select the most selected filter for methanol and obtain a greater change in the recording gas.