Metodología experimental para desarrollar modelos cinéticos de reacciones de hidrodesoxigenación de aceites vegetales

Abstract

RESUMEN: La producción de energía a partir de combustibles fósiles ha causado gran impacto durantelos últimos años debido a la contaminación atmosférica generada por las emisiones de gases de efecto invernadero, así como la disminución de las reservas de crudo ligero y el aprovechamiento de crudos cada vez más pesados. El hidrotratamiento catalítico es una de las alternativas para la transformación de aceites vegetales en combustibles renovables, sin embargo, debido a su composición, el procesamiento resulta complejo. Este trabajo describe una metodología experimental detallada para producir diésel verde en los mismos reactores en que se sintetiza diésel a partir de petróleo logrando propiedades similares entre ambos combustibles. La generación de datos experimentales confiables en cualquier escala experimental requiere de procedimientos adecuados no solo para la etapa de reacción, sino también en la preparación de la alimentación, separación y caracterización de los productos, así como los cálculos de conversión y rendimientos de los productos, siendo el reactor por lotes el más usado para llevar a cabo estudios preliminares. En esta revisión se describe y discute una metodología detallada para realizar experimentos de hidrotratamiento catalítico de aceites vegetales. La literatura reporta que la mayor parte del trabajo de investigación se ha llevado a cabo utilizando materias primas como aceite de palma, colza, jatropha y semillas de soya en un catalizador con soporte moderadamente ácido como Al2O3 y metales activos como níquel y molibdeno en condiciones de operación intermedias. La metodología experimental propuesta toma en consideración las diferentes experiencias reportadas en la literatura, que se ejemplifica con la hidrodeoxigenación del aceite de palma en un reactor por lotes. ABSTRACT: The production of energy from fossil fuels has caused an impact during the last years due to atmospheric pollution that arises by the large amount of greenhouse gas emissions as well as the declining of light crude reserves and the use of heavy crudes day to day. Catalytic hydrotreating is one alternative process for transforming vegetable oils into renewable fuels; however, due to its composition, oil processing is hard to carry out. This work describes a detailed experimental methodology to produce green diesel in the same facilities in which petrodiesel is obtained with the similar properties between both fuels. Procurement of reliable experimental data at any experimental scale requires of proper procedures not only for the reaction step, but also for the feed preparation, separation and characterization of products as well as calculations of conversion and products yields that is commonly carried out in a batch reactor. This review is focused on describing and discussing a step-by-step methodology for conducting experiments for catalytic hydrotreating of vegetable oils. Literature reports that most of research work has been carried out using raw materials such as palm oil, rapeseed, jatropha, and soybeans using catalysts with moderately acidic support such as Al2O3 and active metals like nickel and molybdenum under mild operating conditions. The proposed experimental methodology takes into consideration different experiences reported in literature, which is exemplified with hydrodeoxygenation of palm oil in a batch reactor.