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Análisis de la hidrodesoxigenación de guayacol bajo diferentes condiciones de temperatura y cantidad de sitios activos sobre un catalizador de níquel soportado en alumina modificada con silicio

Resumen

A pesar de que los bioaceites obtenidos a través de la pirolisis rápida de biomasa lignocelulósica son una alternativa energética llamativa respecto a los combustibles fósiles, éstos poseen una alta acidez, bajo poder calorífico, alta viscosidad y una pobre estabilidad térmica, causadas por la presencia de un gran porcentaje de oxígeno en su composición. La hidrodesoxigenación (HDO) es probablemente el método más usual para mejorar las propiedades de estos bioaceites, la cual implica temperaturas entre 200-600°C y altas presiones de H2 sobre catalizadores heterogéneos. Para diversos estudios de HDO se ha empleado el guayacol como molécula representativa, puesto que presenta dos grupos oxigenados diferentes, hidroxilo (-OH) y metoxilo (-OCH3). Para la HDO de guayacol se han investigado diferentes tipos de catalizadores tales como zeolitas, metales sulfurados, metales nobles y fosfuros metálicos. No obstante, estos sistemas presentan inconvenientes como la fácil desactivación del catalizador por depósitos extensos de coque o un elevado costo. Sin embargo, en un estudio previo del CICAT se reportó un catalizador de Ni/Al-Si, el cual presentó buena actividad catalítica y promisoria aplicación industrial. En este contexto, el presente proyecto se enfocó en analizar detalladamente la reactividad del guayacol en presencia del catalizador Ni/Al-Si mediante un análisis termodinámico de las rutas de reacción planteadas y un estudio de la influencia de la temperatura y número de sitios activos del catalizador sobre la HDO de guayacol. Con base en los resultados catalíticos se planteó un esquema con dos rutas de reacción, siendo la HDO mediada por hidrogenación la más favorecida. Igualmente, se observó la presencia de limitaciones difusionales en el sistema de reacción y se descartaron las limitaciones por gradientes térmicos.