Evaluación de catalizadores para la obtención de hidrocarburos mediante la desoxigenación de aceites y grasas

Celebramos la titulación de la  nueva colega…

Yaret del Socorro Pérez Cauich

Ingeniera Química

“Evaluación de catalizadores para la obtención de hidrocarburos mediante la desoxigenación de aceites y grasas”

Tesis Profesional

Resumen:

Debido al desarrollo industrial, la necesidad de crear combustibles renovables de alto consumo para disminuir las emisiones de CO2 a la atmósfera, nos permite además buscar alternativas con el fin de economizar, disminuir la contaminación ambiental y preservar los recursos naturales. Los diferentes mecanismos para la evaluación de estos posibles combustibles, generan un amplio campo de estudio para la síntesis de nuevos procesos y productos. Además, con el desarrollo de combustibles renovables se avanza hacia la construcción de la seguridad energética, de manera sustentable y más amigable con el ambiente. El objetivo del presente trabajo fue caracterizar y evaluar catalizadores en la reacción de hidrodesoxigenación de un compuesto representativo de aceites y grasas para la obtención de hidrocarburos en un reactor de lecho fijo. Caracterizando catalizadores de Ni/ zeolita/Al2O3 sintetizados previamente en la Unidad de Energía Renovable del CICY, empleando las técnicas de difracción de rayos X (DRX), propiedades texturales, microscopía electrónica de barrido-EDX, microscopía de transmisión electrónica y espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier. Asimismo, se evalúo la actividad de los catalizadores en un reactor de lecho fijo y se caracterizaron los productos de reacción para determinar su potencial y viabilidad como combustibles sustitutos de los combustibles fósiles. En caracterización, el tratamiento sucesivo con NaOH-HCl generó mesoporos en la estructura la zeolita ZSM-22 con mínima pérdida de la cristalinidad como lo muestran los difractogramas de rayos X y las micrografías de microscopia electrónica de transmisión. Al incorporarse en la matriz de alúmina la zeolita no perdió sus propiedades según la espectroscopia de infrarrojo. La impregnación de las diferentes cargas de níquel no genera cambios considerables en la estructura del soporte. La presencia de níquel solamente se detectó a carga de 7.5 % en peso en la microscopia electrónica de transmisión, pero no en la difracción rayos X, indicando una buena dispersión de los cúmulos de níquel y distribuido mayormente en la estructura de la zeolita y no en la alúmina. Por lo que respecta a la reacción de hidrodesoxigenación, se obtuvieron conversiones entre 16.3 y 34.8%, no se observó una tendencia clara en función del porcentaje en peso del Ni. Las conversiones fueron relativamente bajas, ya que la más alta fue de 34.8. Con respecto al producto de reacción, ácido esteárico, se obtuvieron rendimientos a partir del 39 y 51.8% para los catalizadores de 2.5% de Níquel o con mayor contenido del metal. Los catalizadores a partir del 2.5% de Ni, están hidrogenando adecuadamente, la descarbonilación y descarboxilación no ocurren en el níquel, sino en otros sitios ácidos, por lo tanto los catalizadores presentan poca acidez. El rendimiento del heptadecano (producto de reacción deseado), aumentó de manera proporcional con el porcentaje en peso del níquel, siendo 12.6% para el catalizador con 1% de Ni, observándose un máximo de 84% en el catalizador con 5% de níquel. Se considera favorable haber obtenido rendimientos relativamente altos para los catalizadores de 5 y 7.5% de Ni, ya que el n-C17 puede considerarse un diésel sintético con un número de cetano alto (105).

Asesor externo: Dr. Juan Carlos Chavarría Hernández

Asesor interno: M.C. Oscar Salvador Aguilar

Revisores: M.C. Luis Felipe Carrillo Lara

                    Dra. Martha Helena Lucina Ayora Cámara

                    Ing. Herbert B. Loría Sunza

Para citar:

Pérez Cauich, Y.S. (2015) Evaluación de catalizadores para la obtención de hidrocarburos mediante la desoxigenación de aceites y grasas [CD-ROM Tesis Profesional. Instituto Tecnológico de Mérida. Mérida, Yucatán, México.  Publicada  03 de septiembre de 2015.