Conversión de di-cetales de azúcar a bio-hidrocarburos a través de craqueo catalítico sobre catalizadores Beta en lechos catalíticos fijos y fluidizados
Autores: Cardoso, Cristiane; Lam, Yiu L.; de Almeida, Marlon B. B.; Pereira, Marcelo Maciel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Conversión de di-cetales de azúcar a bio-hidrocarburos a través de craqueo catalítico sobre catalizadores Beta en lechos catalíticos fijos y fluidizados
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Biomasa
Transformación
Cetalización
Zeolitas
Catalizadores
Hidrocarburos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 44
Citaciones: Sin citaciones
La biomasa de segunda generación (BM) puede producirse en cantidades que satisfacen la demanda mundial de combustible. Sin embargo, la BM favorece reacciones paralelas y no deseadas en su cadena de transformación. Eludimos este problema modificando primero la BM mediante cetalización, dando lugar a un líquido fácil de usar que llamamos BP (bio-petróleo). Este estudio convirtió un compuesto representativo de BP, DX (1,2:3,5-di-O-isopropilideno-alfa-D-xilofuranosa), mezclado con n-hexano mediante zeolitas beta y catalizadores que contienen zeolita beta. La zeolita beta mostró baja formación de coque y altos rendimientos de productos líquidos al convertir esta mezcla (que contiene un 30% en peso de DX) en hidrocarburos en un reactor de lecho fijo a 500 grados C con una velocidad de espacio de 16 h (0.3 catalizador/alimentación). Su rendimiento se mejoró aún más mediante tratamiento con vapor (reduciendo el rendimiento de coque al disminuir la densidad de sitios ácidos) o incorporación en un catalizador (mejorando la participación de DX debido a los sitios activos en la matriz). Además, al cambiar el proceso de conversión de un lecho fijo a una unidad de craqueo fluidizado, se pudo utilizar una cantidad mucho mayor del catalizador desactivado (catalizador/alimentación = 3), reduciendo notablemente los oxigenados y convirtiendo completamente DX. Adicionalmente, la eficiencia de hidrocarburos verdes (olefinas, aromáticos, furanos y cicloalcanos) de DX fue aproximadamente del 77%. Por lo tanto, se demostró que los catalizadores beta tienen un gran potencial para proporcionar combustibles verdes para futuras biorefinerías.
Descripción
La biomasa de segunda generación (BM) puede producirse en cantidades que satisfacen la demanda mundial de combustible. Sin embargo, la BM favorece reacciones paralelas y no deseadas en su cadena de transformación. Eludimos este problema modificando primero la BM mediante cetalización, dando lugar a un líquido fácil de usar que llamamos BP (bio-petróleo). Este estudio convirtió un compuesto representativo de BP, DX (1,2:3,5-di-O-isopropilideno-alfa-D-xilofuranosa), mezclado con n-hexano mediante zeolitas beta y catalizadores que contienen zeolita beta. La zeolita beta mostró baja formación de coque y altos rendimientos de productos líquidos al convertir esta mezcla (que contiene un 30% en peso de DX) en hidrocarburos en un reactor de lecho fijo a 500 grados C con una velocidad de espacio de 16 h (0.3 catalizador/alimentación). Su rendimiento se mejoró aún más mediante tratamiento con vapor (reduciendo el rendimiento de coque al disminuir la densidad de sitios ácidos) o incorporación en un catalizador (mejorando la participación de DX debido a los sitios activos en la matriz). Además, al cambiar el proceso de conversión de un lecho fijo a una unidad de craqueo fluidizado, se pudo utilizar una cantidad mucho mayor del catalizador desactivado (catalizador/alimentación = 3), reduciendo notablemente los oxigenados y convirtiendo completamente DX. Adicionalmente, la eficiencia de hidrocarburos verdes (olefinas, aromáticos, furanos y cicloalcanos) de DX fue aproximadamente del 77%. Por lo tanto, se demostró que los catalizadores beta tienen un gran potencial para proporcionar combustibles verdes para futuras biorefinerías.