Puesta en marcha de un reactor catalítico para la obtención de hidrocarburos mediante la desoxigenación de aceites y grasas

Celebramos la titulación de la  nueva colega…

Erika Karina Matos Llanos

Ingeniera Química

2010-2013

“Puesta en marcha de un reactor catalítico para la obtención de hidrocarburos mediante la desoxigenación de aceites y grasas”

Tesis Profesional

Resumen:

La necesidad de obtener biocombustibles líquidos renovables a partir de materias primas como aceites vegetales, grasas animales y aceite de microalgas, es un desafío relevante dado que  permitiría reducir las emisiones netas de CO₂, lo cual contribuiría a atenuar el cambio climático. El uso de equipos de reacción continua generará resultados más confiables para un mejor desempeño en la obtención de los biocombustibles renovables. Dentro de los alcances que permitirá lograr el presente trabajo, se encuentran poner en funcionamiento y optimizar las condiciones de trabajo de un sistema de reacción, el cual permitirá realizar la evaluación de catalizadores heterogéneos que sirvan en la obtención de hidrocarburos líquidos para su uso en biocombustibles. Se realizó un estudio preliminar de la actividad catalítica del catalizador comercial Pd/C utilizado como material de referencia ácido esteárico como reactivo modelo. En este trabajo se contó con un método de análisis para los productos líquidos y gaseosos que se generan durante la reacción por la técnica acoplada de cromatografía de gases y espectrometría de masas.  Usando una concentración del 5% peso ácido esteárico (AE) en dodecano en la solución liquida alimentada al reactor se presentaron algunos problemas debido a la cristalización del AE en determinados puntos que son difíciles de calentar adecuadamente. Por lo tanto se recomienda utilizar una concentración de AE en dodecano de 4% peso o incluso del 3%.  En los experimentos que se utilizó AE al 3% en dodecano y una velocidad espacial (WHSV) 1.0750 h^-1 se obtuvo una conversión de 55.4% de AE. Por otro lado para la prueba usando 5% AE en dodecano, con WHSV de 2.6623^h-1, arrojo una conversión de 39.05%. Los resultados fueron congruentes ya que se obtuvo una mayor conversión para el 3% ya que el WHSV es menor y por lo tanto ahí existe mayor tiempo de contacto. Las condiciones de operación (P=20 bar, T=300 °C) fueron adecuadas, dado que se alcanzaron buenos niveles de conversión. A fin de aumentar la conversión obtenida tendría que operarse el reactor utilizando un WHSV menor a 1, aunque también sería factible aumentar la conversión modificando las condiciones de reacción, particularmente la temperatura, sin cambiar el valor de WHSV. Por otro lado el rendimiento obtenido para ambos experimentos fue muy similar, aproximadamente 95% de n-heptadecano y 5% de n-pentadecano. Estos resultados son muy positivos ya que los dos únicos productos obtenidos se encuentran en el intervalo de los hidrocarburos correspondientes al diésel. Es decir se puede concluir que el producto obtenido es un diésel renovable.

Asesor externo: Dr. Juan Carlos Chavarría Hernández  (Centro de Investigación Científica de Yucatán, A.C.)

Asesor: Dra. Martha Elena Lucina Cámara

Revisores: MC. Luis Felipe Carrillo Lara

                 Dr. Carlos Francisco Reyes Sosa

                 MC. Oscar Salvador Aguilar

Para citar:

Matos Llanos, E.K.  (2014) Puesta en marcha de un reactor catalítico para la obtención de hidrocarburos mediante la desoxigenación de aceites y grasas [CD-ROM]. Tesis Profesional. Instituto Tecnológico de Mérida. Mérida, Yucatán, México.  Publicada 10 de marzo de 2014.