Waste polypropylene oil as alternative fuel for diesel cycle engines

This work presents a characterization methodology of the oil produced from the pyrolysis of polypropylene (PP) disposed as Municipal Solid Waste (MSW), aiming its use as alternative fuel for diesel cycle engine. Samples of virgin PP and waste PP were characterized by thermal degradation by Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Thermogravimetric Analysis (TGA) to obtain a comparison between the samples and to determine an appropriate range of parameters for pyrolysis tests, such as pyrolysis temperature, pyrolysis reaction time, heating rate and nitrogen rate flow. Samples of waste PP pyrolysis oil, obtained by the pyrolysis tests in a batch reactor, were purified through an adsorption process with activated carbon assisted by vacuum filtration, aiming to reduce the particle matter and the intense coloration of this oil. The purified waste PP pyrolysis oil characterization was divided into two parts: one with Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Gas Chromatography coupled with Mass Spectrometry (GC-MS) in which a comparison between this oil and the commercial S10 diesel fuel was performed, and another that involved the analysis of density, viscosity, pH and heating value. The characterization results obtained to purified waste PP pyrolysis oil were quite similar to the ones obtained to commercial S10 diesel fuel, showing that this oil has characteristics of fuel oil. It can also make possible to remove part of PP polymer, classified as MSW, from environmental disposal.O presente trabalho apresenta a metodologia de caracterização do óleo produzido da pirólise do Polipropileno (PP) descartado como Resíduo Sólido Urbano (RSU), visando o seu uso como combustível alternativo para motor ciclo diesel. Amostras de PP pellet e PP pós–uso foram caracterizadas por degradação térmica com Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e Análise Termogravimétrica (TGA) para se estabelecer um comparativo entres as amostras e determinar uma faixa adequada de parâmetros para a realização dos ensaios de pirólise, tais como a temperatura da pirólise, o tempo de reação da pirólise, a taxa de aquecimento e a vazão de nitrogênio. Amostras do óleo de PP pós–uso, obtido nos ensaios de pirólise em um reator batelada, foram purificadas através do processo de adsorção com carvão ativado com o auxílio de filtração a vácuo, no intuito de diminuir o material particulado e a intensa coloração presente neste óleo. A caracterização do óleo de PP pósuso purificado foi dividida em duas etapas: uma envolvendo a técnica de Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e a Cromatografia Gasosa acoplada com Espectrometria de Massa (GC-MS), na qual uma comparação deste óleo com o combustível diesel S10 comercial foi realizada, e outra que envolveu os ensaios de densidade, viscosidade, pH e poder calorífico. Os resultados da caracterização obtidos para o óleo de PP pós-uso purificado forma muito similares ao obtidos para combustível diesel S10 comercial, demonstrando que este óleo possui característica de óleo combustível podendo, desta forma, ser usado como combustível sintético em um motor de combustão interna ciclo diesel. Isto também possibilita a retirada de parcela do polímero PP, classificado como RSU, do descarte ao meio ambiente