Efecto de aluminosilicatos mesoporosos en la producción de combustibles de transporte mediante pirólisis catalítica de poliolefinas y bagazo de agave tequilero

Abstract

En este trabajo se reportan los resultados de rendimientos y calidad de aceites obtenidos a partir de la descomposición de polipropileno (PP), polietileno (PE) y bagazo de agave tequilero (BAT) mediante pirólisis y co-pirólisis térmicas y catalíticas. Buscando el incremento de la selectividad hacia mezclas de aceite con uso potencial como combustibles de transporte, se utilizaron como catalizadores zeolitas sintéticas microporosas (HZSM5 e HY) las cuales además se modificaron texturalmente para obtener zeolitas jerárquicas (HZSM5J e HYJ), y adicionalmente se impregnaron con níquel (HZSM5/10Ni e HYJ/10Ni) en forma de óxido de níquel como fase activa para fomentar las reacciones de deshidrogenación. Finalmente, estos resultados se comparan con los de un aluminosilicato mesoporoso (esponja celular mesoestructurada modificada con aluminio, AlMCF), así como con su versión impregnada con níquel (AlMCF/10Ni). Mientras que con los aluminosilicatos mesoporosos se obtuvieron los mayores rendimientos a moléculas con longitud de cadena larga (ceras), con la tercia de zeolitas HZSM5 se obtuvieron los mayores rendimientos a moléculas con longitud de cadena corta (<C4). La caracterización con Espectrometría de luz infrarroja de las fracciones obtenidas con la destilación simple de los aceites, muestran que los catalizadores basados en zeolitas HY dieron el mayor rendimiento a aceites con calidad adecuada para utilizarse en mezcla con combustibles de transporte (gasolina o diésel).

This work reports the results in yields and quality of oils obtained from the decomposition of polypropylene (PP), polyethylene (PE) and tequila agave bagasse (BAT) by means of thermal pyrolysis, catalytically-assisted pyrolysis and co-pyrolysis. Seeking to increase selectivity towards oil mixtures with potential use as transportation fuels, microporous synthetic zeolites were used as catalysts (HZSM5 and HY), which were also texturally modified to obtain hierarchical zeolites (HZSM5J and HYJ) and additionally impregnated with nickel (HZSM5/10Ni and HYJ/10Ni), with nickel oxide as the active phase to promote dehydrogenation reactions. Finally, these results are compared with those of a mesoporous aluminosilicate (mesocellular silica foam modified with aluminum, AlMCF), as well as with its version impregnated with nickel (AlMCF/10Ni). The highest yields for long chain hydrocarbons (waxes) were obtained with mesoporous aluminosilicates, whereas with the group of zeolites HZSM5 the highest yields were obtained for light hydrocarbons (<C4). The highest oil yield was obtained with the group of zeolites HY. These oils were characterized by simple distillation and infrared spectrometry and were observed to be of adequate quality in order to be blended with existing transportation fuels.