Estudio de los procesos simultáneos de hidrotratamiento durante el coprocesamiento de aceite de pirólisis con corrientes de refinería

El sexto informe de evaluación sobre el Cambio Climático de las Naciones Unidas, publicado por el Grupo Intergubernamental de Expertos ha advertido sobre la amenaza a la que nos enfrentamos como humanidad si no se toman medidas urgentes para disminuir las emisiones de CO2. Varios sectores y empresas proponen cero emisiones netas de CO2 para 2050 para hacer frente a este desafío. Con este objetivo, el sector energético necesitará cambios significativos, incluida una mayor demanda de energías renovables como la eólica, solar, fotovoltaica, hidroeléctrica y geotérmica. En el sector transporte, el uso de biocombustibles de bajas emisiones, vehículos eléctricos e híbridos aumentará significativamente. Una opción para disminuir las emisiones de CO2 en las refinerías de petróleo es el coprocesamiento de derivados de biomasa como aceites vegetales, reciclados y de pirólisis en unidades de proceso ya existentes. En este trabajo se presenta un estudio sobre el coprocesamiento de gasóleo al vacío y aceite de pirólisis obtenido de maderas blandas. Los experimentos se llevaron a cabo en una planta piloto de hidrotratamiento de lecho fijo a una temperatura de 390 °C, una presión de 96 bar, una relación H2/líqido de 650 LN/L y utilizando una disposición de catalizadores comerciales de Co-Mo/Al2O3 y NiMo/Al2O3. La severidad de la reacción fue modificada cambiando la velocidad espacial en el rango de 1.8 a 1.0 h-1. Se prepararon emulsiones de aceite de pirólisis y gasóleo de vacío de hasta 3 % v/v utilizando mezcladores ultra turrax y de microfluidización; estas emulsiones se utilizaron como alimento para la planta piloto. Los productos de reacción se analizaron mediante métodos analíticos ASTM convencionales y mediante espectrometría de masas de alta resolución con transformados de Fourier (FT-ICR/MS). Los resultados mostraron que la tendencia a la formación de coque en el reactor se reduce cuando el tamaño de la gota Bio-Oil es menor. La velocidad de las reacciones de hidrodesnitrogenación, medida por la constante de velocidad aparente kapp, se inhibe cuando el Bio-Oil está presente como gotas de gran tamaño. FT-ICR/MS demostró que este efecto inhibitorio, a nivel molecular, se debe a una menor saturación de anillos aromáticos que contienen nitrógeno; el primer paso en el mecanismo de HDN. Estos efectos inhibitorios no ocurren cuando el tamaño de la gota del aceite de pirólisis está en el rango de 1-3 micrómetros. Estos resultados sugieren que la transferencia de masa de hidrógeno de la fase gaseosa a la fase líquida juega un papel vital para controlar la actividad y la selectividad cuando se coprocesan materias primas de diferentes orígenes como el bioaceite y el VGO

• Autores: Sarmiento Chaparro, José Aristóbulo
• Tipo de recurso: Doctoral thesis
• Fecha de publicación: 2023
• Institución: Universidad Industrial de Santander
• Repositorio: Repositorio UIS
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/14213
• Acceso en línea: https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/14213; https://noesis.uis.edu.co
• Palabra clave: Bioaceite; Pirólisis; Biomasa; Coprocesamiento; Hidrotratamiento; Bio-Oil; Biomass; Bio-Oil Hydrotreating; Bio-Oil Coprocessing
• Rights: openAccess
• License: Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)