HDO of guaiacol over NiMo catalyst supported on activated carbon derived from castor de-oiled cake

HDO del guaiacol mediante el uso de catalizadores NiMo soportados sobre carbón activado obtenido a partir de la torta de higuerilla

Se prepararon dos carbones activados a partir de la torta de higuerilla; como métodos para su obtención se usaron la activación física y la activación química. Para la activación física se usó una mezcla H₂O/CO₂ como agente activante, y para la activación química, K₂CO₃. Las propiedades químicas y texturales de ambos carbones activados fueron caracterizados por isotermas de adsorción-desorción de N2, análisis termogravimétrico (TGA), espectroscopia infrarroja (FT-IR), reducción a temperatura programada (TPR), fluorescencia de rayos X (XRF) y microscopía electrónica de barrido (SEM). Los carbones activados se usaron como soporte en catalizadores NiMo sulfurados, los cuales fueron preparados por impregnación húmeda y reducidos in-situ para la reacción de hidrodesoxigenación del guaiacol (GUA), compuesto modelo de los aceites de pirólisis. La reacción de hidrodesoxigenación (HDO) se realizó en un reactor tipo batch a 5 MPa de H₂ y 350 °C. Con el fin de comparar, los catalizadores comerciales también se probaron en reacción.  A pesar de que los catalizadores comerciales mostraron una mayor conversión de GUA, los catalizadores sintetizados exhibieron una mayor actividad y un mayor rendimiento en la producción de compuestos saturados y no oxigenados.

Introducción

Los procesos de conversión termoquímica, como la pirólisis, se han utilizado sobre la biomasa para la recuperación de energía (Abdullah, Sulaiman, & Gerhauser, 2011; Bridgwater, 2011) y la producción de algunos materiales como carbones activados (CA) (González, Román, Encinar, & Martínez, 2009; Kazehaya, Muroyama, & Watkinson, 2000). Aunque los CA pueden producirse a partir de carbón o coque de petróleo, existe un especial interés por los residuos de biomasa como materia prima (Ioannidou & Zabaniotou, 2007), ya que son materias primas baratas y tienen un mínimo impacto ambiental negativo.

Los carbones activados tienen una amplia gama de aplicaciones, especialmente como adsorbente y soporte de catalizadores (Serp & Figueredo, 2009). Los carbones activados utilizados en catálisis presentan un volumen específico de poros entre 0,9 y 1,3 cm3/g y áreas superficiales de 800 a 1200 m²/g (Auer, Freund, Pietsch, & Tacke, 1998).