Caracterización del coque obtenido por coquización retardada de acuerdo a su análisis composicional de especies químicas utilizando espectroscopia fotoelectrónica de Rayos X (XPS)

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dc.contributor.advisorNiño Gómez, Martha Eugenia
dc.contributor.advisorMartinez Ortega, Fernando
dc.contributor.advisorPicon Hernandez, Hector Julio
dc.contributor.authorZambrano Urrutia, Naydu Paola
dc.date.accessioned2024-03-04T00:11:56Z
dc.date.available2018
dc.date.available2024-03-04T00:11:56Z
dc.date.created2018
dc.date.issued2018
dc.description.abstractLa coquización retardada es la tecnología más utilizada para convertir los residuos de vacío en productos de alto valor comercial, sin embargo, en este proceso reacciones secundaras tienden a producir coque. Ya es conocido que las propiedades físicas y químicas, composición de la carga de alimentación y las condiciones del proceso afectan la morfología del coque. Recientemente, una nueva clasificación morfológica ha sido descrita y denominada como coque transición; este tipo de morfología debe ser evitado porque induce riesgos operacionales y de seguridad industrial en las unidades de coquización retardada. Muchos estudios han intentado comprender la estructura compleja de este tipo de coque y los factores que controlan su formación; por esto el propósito de este estudio es dar indicios adicionales sobre la correlación existente entre la composición química superficial y la morfología del coque con las variables del proceso de coquización retardada, como temperatura y presión y la composición elemental de los fondos de vacío. Todas las muestras presentaron áreas superficiales específicas entre 1-4 m2/g demostrando la falta de porosidad del coque. La clasificación morfológica realizada por Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) mostro un coque tipo transición/shot asociado y esponja. Por Espectroscopia Fotoelectrónica de Rayos-X (XPS), fue posible identificar heteroátomos como N, S, Si y O en la superficie de las muestras. No fue posible detectar metales en la superficie de las muestras, a pesar de encontrase contenidos de Ni y V en el bulk por medio de Absorción Atómica (AA) y Fluorescencia de Rayos-X de reflexión Total (TXRF). La Resonancia Magnética Nuclear de Estado Sólido (ssNMR) fue utilizada para identificar las regiones aromáticas y alifáticas, calcular el factor de aromaticidad (fA) y la relación entre carbonos peri/cata condensados Cperi/Ccata, en la estructura aromática de las muestras, permitiendo calcular el grado de condensación, , de las especies aromáticas. .
dc.description.abstractenglishDelayed coking is the technology most used to upgrade vacuum residue into high value products, but in this process, secondary reactions produce coke. It is already known that the chemical and physical properties and composition of the feedstock and processing conditions affect coke morphology. Recently, a new type of morphology called transition coke has been described, but this morphology should be avoided because it induces operational and safety risks to delayed coking unities. Several studies have attempted to understand the complex structure of this type of coke and the factors that control the different final morphologies. Therefore, the purpose of this study is to shed additional insight on the correlation between surface chemical composition and the morphology of delayed coker coke with variables of the process such as temperature, pressure and elemental composition of the feedstock. All the samples had a surface area between 1-4 m2/g showing that the coke lacks porosity. Morphological classification by Scanning Electron Microscopy (SEM) showed transition/associated shot type and sponge type coke. By X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), it was possible to identify heteroatoms as N, S, Si and O on the surface of the samples. Metals were not found on the surface of the solids, despite the fact that Atomic Absorption (AA) and Total Reflection X-ray Florescence (TXRF) showed elements such as Ni and V in the bulk. Solid State Nuclear Magnetic Resonance (ssNMR) was used to identify the aromatic and aliphatic regions and to calculate the aromaticity factor (fA) and the relationship of peri- to cata-carbons, Cperi/Ccata, in the aromatic structure of the samples, giving us an idea of the condensation degree, , of the aromatic moieties. The results of this work allow us to verify that low metal amount in the samples are related to sponge and transition coke. .
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Química
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/39268
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programMaestría en Química
dc.publisher.schoolEscuela de Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectDelayed Coking
dc.subjectDelayed Coker Coke
dc.subjectXps
dc.subject.keywordDelayed Coking
dc.subject.keywordDelayed Coker Coke
dc.subject.keywordXps
dc.titleCaracterización del coque obtenido por coquización retardada de acuerdo a su análisis composicional de especies químicas utilizando espectroscopia fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
dc.title.englishCaracterizatión of delayed coker coke by its compositional analysis of chemical species using x-ray phtoloelectron spectroscopy (xps)*
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
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