Estudio de un biorreactor de membrana para la biodesnitrogenación de gasóleo.

Abstract

En este trabajo se aborda la remoción biológica de nitrógeno en una de las corrientes intermedias de destilados del petróleo, el gasóleo. La importancia de la remoción de los compuestos nitrogenados de los combustibles radica en que el nitrógeno junto con el azufre se liberan a la atmósfera en forma de óxidos de nitrógeno y azufre, durante la combustión de la gasolina y diesel, generando el problema de lluvia ácida. Con el fin de disminuir este problema ambiental, legislaciones cada vez más estrictas regulan el contenido de azufre en dichos combustibles, lo cual ha forzado a buscar nuevas tecnologías o mejorar las existentes con el fin de cumplir con tales estándares. Dentro de la industria de la refinación del petróleo, se ha demostrado que los compuestos nitrogenados inhiben a los catalizadores usados en el proceso de hidrodesulfuración, disminuyendo con esto su eficiencia y su vida media. En específico en este trabajo se estudia la remoción del carbazol con una cepa de Pseudomonas sp. en dos sistemas en continuo: a) Un reactor de mezcla completa con una membrana integrada y b) Un reactor con biomasa inmovilizada. El primero es un reactor de membrana donde el catalizador se encuentra en contacto directo con el gasóleo en una mezcla total, el volumen del sistema fue de 200 mL. En este arreglo se probaron dos membranas una de polietileno de alta densidad (HDPE) y otra de teflón (PTFE), el uso de estas membranas es para la recuperación del producto libre de agua. Globalmente en estos sistemas se observó una eficiencia de eliminación del carbazol entre el 70 y 100 % para cargas que fueron desde 26 hasta 96 mg/L día de carbazol presente en la alimentación de gasóleo y tiempos de residencia entre 6.25 y 1.74 días. El tiempo que estuvo operando el reactor fue de 4 meses, tiempo en el cual se mantuvo la actividad de la biomasa. El segundo sistema utilizado fue un reactor de biomasa inmovilizada en fibra de nylon y sumergida en una fase acuosa, el gasóleo pasa a través de este lecho por medio de una recirculación continua y la recuperación del producto se obtiene por desbordamiento de la corriente tratada.. En este caso, el volumen de operación fue de 370 mL. Este biorreactor se mantuvo en operación por 8 meses, tiempo en el cual. la actividad se mantuvo constante y la eficiencia de eliminación de carbazol estuvo entre 60 y 100 % para cargas entre 55.25 y 17.68 mg/L día de carbazol en la corriente alimentada de gasóleo con tiempos de residencia entre 2.96 y 9.25 días.