Hydrogenolysis of glycerol with external h2 supply as value-added liquid chemicals source

Jarauta-Córdoba, C. (Universidad de Zaragoza) ; Ehrmaier, A. ; Denk, C. ; Lercher, J.A. ; García, L. (Universidad de Zaragoza) ; Ruíz, J. (Universidad de Zaragoza) ; Arauzo, J. (Universidad de Zaragoza)

Resumen: The hydrogenolysis process of glycerol with external H2 supply has been studied using Ni-exchanged zeolites (FAU, LTA, ZSM-5). The reaction temperature and the oxidation state of the active phase were investigated in this work. Ni/zeolite catalysts were tested for 3 hours in a batch reactor, at different temperatures between 200 and 250 ºC and at 33 bar of initial H2 pressure. A water solution of 5 wt.% glycerol was used as a feedstock. The liquid products collected were analyzed afterwards by GC-MS and GC-FID. Several catalyst characterization techniques were performed: N2 physisorption, XRD, AAS, NH3-TPD and FTIR of adsorbed probe molecule (pyridine or NH3). The relevance of the metallic function for the hydrogenation reaction was proved. In most cases, the increase of the reaction temperature between 200 and 250 ºC implies a steady increase in the glycerol conversion and in the carbon conversion to liquid products, both for the reduced and non-reduced catalysts. The temperature also influences the selectivity to liquid products. Moreover, some temperatures were proposed as optimal for the production of certain liquids under these conditions.

El proceso de hidrogenólisis del glicerol con suministro externo de H2 se ha estudiado utilizando zeolitas intercambiadas con Ni (FAU, LTA, ZSM-5). En este trabajo se investigaron la temperatura de reacción y el estado de oxidación de la fase activa. Los catalizadores de Ni/zeolita se probaron durante 3 horas en un reactor discontinuo, a diferentes temperaturas entre 200 y 250 ºC y a 33 bar de presión inicial de H2. Se utilizó como materia prima una solución acuosa de 5% en peso de glicerol. Los productos líquidos recogidos se analizaron posteriormente mediante GC-MS y GC-FID. Se realizaron varias técnicas de caracterización de catalizadores: fisisorción de N2, XRD, AAS, NH3-TPD y FTIR de la molécula sonda adsorbida (piridina o NH3). Se demostró la relevancia de la función metálica para la reacción de hidrogenación. En la mayoría de los casos, el aumento de la temperatura de reacción entre 200 y 250 ºC implica un aumento constante en la conversión de glicerol y en la conversión de carbono a productos líquidos, tanto para los catalizadores reducidos como para los no reducidos. La temperatura también influye en la selectividad hacia los productos líquidos. Además, se propusieron algunas temperaturas como óptimas para la producción de determinados líquidos en estas condiciones.

Idioma: Inglés

DOI: 10.5071/27thEUBCE2019-3DV.4.18

Año: 2019

Publicado en: European biomass conference and exhibition proceedings 27, 3DV.4.18 (2019), 1439-1444
ISSN: 2282-5819

Factor impacto SCIMAGO: 0.155 - Engineering (miscellaneous) - Computer Science Applications - Computer Networks and Communications

Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/AEI-FEDER/CTQ2017-86893-R
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/DGA-FEDER/Construyendo Europa desde Aragón
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/DGA-FEDER/T22-17R
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MINECO/ENE2013-41523-R

Tipo y forma: Artículo (Versión definitiva)

Área (Departamento): Área Ingeniería Química (Dpto. Ing.Quím.Tecnol.Med.Amb.)