Duas questões:
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Você também precisa
exportda variável no ambiente da seguinte forma:export CATALINA_HOME=/opt/apache-tomcat-8.0.24
Como você está usando /etc/profile , ele não entrará em vigor novamente no X, até que você saia e saia novamente do xsession, não apenas do seu shell.
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Além disso,
sudonão pode encontrar./startup.sh. Você precisa estar no mesmo diretório que este script. Por entrar, significa primeiro:cd /opt/apache-tomcat-8.0.24/bin/