Doctorado en Ingeniería Química
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Browsing Doctorado en Ingeniería Química by Subject "Acid Leaching"
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Item Efecto de los métodos de modificación en las propiedades de la zeolita USY y su desempeño en hidrocraqueo(Universidad Industrial de Santander, 2015) Agudelo Valderrama, José Luis; Giraldo Duarte, Sonia Azucena; Hoyos Marín, Luis Javier; Trujillo, Carlos Alexander; Moreno Lopera, Jorge Andrés; Palacio Santos, Luz Amparo; Gauthier, Gilles Henri; Viejo Abrante, FernandoEsta tesis doctoral contribuyó a mejorar el entendimiento de la relación entre las propiedades de la zeolita USY y su reactividad en hidrocraqueo. Estudios sobre el efecto del grado de desaluminización, el contenido de especies de aluminio no estructural, EFAl (Extraframework aluminum) y la mesoporosidad en el desempeño en hidrocraqueo de una carga real se llevaron a cabo con catalizadores a base de zeolitas USY modificadas. Se usó un conjunto amplio de técnicas para caracterizar las propiedades de las zeolitas y los catalizadores de hidrocraqueo, incluyendo XRD, análisis elemental, XPS, fisisorción de N2, HRTEM, RMN de estado sólido de 29Si y 27Al, NH3-TPD, FTIR de piridina adsorbida, UV-Vis DRS y Raman. Los resultados indican que a menor contenido de aluminio en la estructura, menor actividad de hidrocraqueo. Tratamientos químicos moderados con ácido o con Na2H2-EDTA de la zeolita USY mostraron ser benéficos para incrementar la actividad de hidrocraqueo debido al mejoramiento del acceso a los sitios ácidos después de la remoción de especies EFAl aglomeradas. Sin embargo, la presencia de ciertas especies EFAl es necesaria para obtener alta actividad en hidrocraqueo de cargas reales. La remoción severa de especies EFAl es perjudicial para la producción de destilados medios dado que conduce a la exposición de sitos ácidos Brønsted fuertes, los cuales tienden a sobrecraquear la carga. La combinación de diferentes métodos de tratamiento resulta en catalizadores basados en zeolitas USY con actividad hacia destilados medios mejorada. Esta tesis fue financiada por ECOPETROL S.A. y desarrollada en el Instituto Colombiano del Petróleo en colaboración con la Universidad Industrial de Santander dentro del convenio de cooperación tecnológica No. 03-2011. Parte de la experimentación fue realizada en la Universidad Tecnológica de Eindhoven (Holanda) durante la pasantía doctoral.Item Effect of modification methods on usy zeolite properties and its hydrocracking performance(Universidad Industrial de Santander, 2015) Agudelo Valderrama, José Luis; Giraldo Duarte de León, Sonia Azucena; Hoyos Marín, Luis JavierEsta tesis doctoral contribuyó a mejorar el entendimiento de la relación entre las propiedades de la zeolita USY y su reactividad en hidrocraqueo. Estudios sobre el efecto del grado de desaluminización, el contenido de especies de aluminio no estructural, EFAl (Extraframework aluminum) y la mesoporosidad en el desempeño en hidrocraqueo de una carga real se llevaron a cabo con catalizadores a base de zeolitas USY modificadas. Se usó un conjunto amplio de técnicas para caracterizar las propiedades de las zeolitas y los catalizadores de hidrocraqueo, incluyendo XRD, análisis elemental, XPS, fisisorción de N2, HRTEM, RMN de estado sólido de 29Si y 27Al, NH3-TPD, FTIR de piridina adsorbida, UV-Vis DRS y Raman. Los resultados indican que a menor contenido de aluminio en la estructura, menor actividad de hidrocraqueo. Tratamientos químicos moderados con ácido o con Na2H2-EDTA de la zeolita USY mostraron ser benéficos para incrementar la actividad de hidrocraqueo debido al mejoramiento del acceso a los sitios ácidos después de la remoción de especies EFAl aglomeradas. Sin embargo, la presencia de ciertas especies EFAl es necesaria para obtener alta actividad en hidrocraqueo de cargas reales. La remoción severa de especies EFAl es perjudicial para la producción de destilados medios dado que conduce a la exposición de sitos ácidos Brønsted fuertes, los cuales tienden a sobrecraquear la carga. La combinación de diferentes métodos de tratamiento resulta en catalizadores basados en zeolitas USY con actividad hacia destilados medios mejorada. Esta tesis fue financiada por ECOPETROL S.A. y desarrollada en el Instituto Colombiano del Petróleo en colaboración con la Universidad Industrial de Santander dentro del convenio de cooperación tecnológica No. 03-2011. Parte de la experimentación fue realizada en la Universidad Tecnológica de Eindhoven (Holanda) durante la pasantía doctoral. _____________________________________________________________________Item Formulación de catalizadores basados en el reciclaje del cátodo de baterías gastadas de Mn-Zn para la combustión de metano(Universidad Industrial de Santander, 2022-12-05) Velasco Rozo, Edwing Alexander; Baldovino Medrano, Víctor Gabriel; Morales Valencia, Édgar Mauricio; Ballesteros Rueda, Luz Marina; Karelovic Burotto, Alejandro Iván; Cobo Ángel, Martha Isabel; Martínez Ortega, Fernando; Delvasto Angarita, Pedro Luis; Pedraza Avella, Julio AndrésComo se demostró, las fuentes secundarias de manganeso como el cátodo de las baterías gastadas, podrían usarse para producir catalizadores basados en óxidos de manganeso activos en procesos de combustión catalítica de metano. En este sentido, convertimos el polvo de cátodo recuperado de las baterías alcalinas gastadas de Zn-Mn en nanobarras de MnOx reducibles y oxidantes en un solo paso basado en los procesos simultáneos de disolución del cátodo y cristalización de MnOx. Entre las nanobarras sintetizadas, las basadas en ε-MnO2 fueron catalíticamente tan eficientes en la combustión de metano como el polvo de γ-MnO2 de referencia. Encontramos que esto último se debió a un equilibrio adecuado entre la reducibilidad, la concentración de oxígeno en la superficie y en la red, y el estado de oxidación promedio del manganeso. Por otro lado, reprodujimos una formulación de catalizador a partir del cátodo recuperado, adaptable a un proceso industrial. Se sintetizaron pellets de tipo cilíndrico activos para la reducción de metano usando un proceso de síntesis circular y verde, mediante la extrusión de una pasta compuesta de agua y polvos de cátodo recuperado, caolinita y alúmina. La composición influyó tanto en las propiedades mecánicas como catalíticas de los pellets: la caolinita mejora la resistencia mecánica, pero afecta negativamente la actividad catalítica porque bloquea el acceso de los reactivos al interior del pellet; la alúmina, por el contrario, disminuye la resistencia mecánica y aumenta la actividad debido a que rompe la continuidad de la matriz de caolinita, aumentando la porosidad del pellet. Por la contribución adicional de la alúmina a la conductividad térmica de los pellets, las formulaciones basadas en 20 % en peso del cátodo recuperado y 50 % en peso de alúmina fue la más activa, y térmica y mecánicamente estable.