TAZ-PFC-2014-325


Hidrogenación catalítica de vainillina empleando catalizadores/surfactantes biomórficos en emulsión (Metal/C)

Pérez Giménez, Laura
Royo Pascual, Carlos (dir.) ; Jimaré Benito, María Teresa (dir.)

Universidad de Zaragoza, EPSHUES, 2014
Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente department, Ingeniería Química area

Ingeniero Técnico Industrial, especialidad Química Industrial

Abstract: El siguiente proyecto final de carrera se enmarca en el proyecto de investigación de "Aplicaciones de Nanonohíbridos en Catálisis por Transferencia de fase (PTC)" (MINECO-FEDER, proyecto CTQ2010-16132, DGA-FSE) del grupo de Catálisis, Separaciones Moleculares e Ingeniería de Reactores (CREG) del Departamento de Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente de la Universidad de Zaragoza. El "bio-oil" obtenido de la pirólisis de biomasa está formado mayoritariamente por brea (o alquitranes), aceite biodegradable y agua. Esta composición se distribuye en dos fases, una fase acuosa en la que se encuentra una gran variedad de compuestos orgánicos oxigenados y una fase no acuosa formada por compuestos orgánicos insolubles en agua. La baja estabilidad del "bio-oil", debida la alta reactividad que le confieren los grupos funcionales oxigenados a la mezcla, hace que sea de peor calidad que los combustibles fósiles, además de tener un menor poder calorífico. Para mejorar la calidad del "bio-oil" se lleva a cabo el refinado del mismo. Uno de los procesos más importantes del refinado es la hidrodeoxigenación (HDO), que disminuye la relación O/C en el "bio-oil" y da lugar a combustibles y productos químicos de mayor valor añadido. La HDO de "bio-oil" consiste en el tratamiento de aceites a temperaturas moderadas, utilizando hidrógeno a alta presión en presencia de catalizadores heterogéneos. Habitualmente el proceso se realiza en múltiples etapas. En este proyecto se simplifica el proceso de manera que la reacción HDO se lleva a cabo en un solo reactor, a través de "catálisis por transferencia de fase" (PTC), que tiene lugar en un medio formado por las dos fases inmiscibles del "bio-oil" y un catalizador heterogéneo (sólido). Para facilitar la transferencia de materia entre ambas fases, y en última instancia, mejorar el rendimiento global del proceso de refino del "bio-oil", se aumenta el área interfacial de contacto entre fases añadiendo surfactantes que formen una emulsión estable. Empleando emulsionantes sólidos, la fragmentación final se simplifica ya que no es necesario separar las fases. Los productos se reparten entre las fases según sus solubilidades. En el presente proyecto se han sintetizado catalizadores biomórficos degradando térmicamente en presencia de hidrógeno papel de filtro impregnado en nitrato del metal. Este proceso es más sencillo y barato que el uso de materiales nanohíbridos que recientemente se han empleado en estas reacciones. Además, tras la degradación térmica, el metal aparece en forma de nanopartículas reducidas altamente dispersas, por lo que no se requiere activación del catalizador previo a su uso. Los catalizadores biomórficos empleados han demostrado ser estabilizantes de la emulsión a la par que activos en la reacción HDO estudiada, pudiendo emplearse metales como el níquel con resultados comparables con metales más caros y frecuentemente utilizados como el paladio.


Free keyword(s): catalizadores biomórficos ; vainillina ; reacción de hidrogenación (hdo)
Tipo de Trabajo Académico: Proyecto Fin de Carrera

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