info:eu-repo/semantics/article
Utilización de un residuo mineral industrial como catalizador en la hidroconversión de dibenciléter y de un carbón subbituminoso colombiano
The use of an industrial mineral waste as catalyst in the hydroconversion of dibenzylether and a colombian subbituminous coal
Registro en:
0123-7799
10.22430/22565337.594
2256-5337
Autor
Sánchez Castañeda, Juliana
Moreno Lopera, Andrés
Ruiz Machado, Wilson Alonso
Institución
Resumen
RESUMEN: Un residuo mineral industrial, proveniente de la producción de sulfato de aluminio, se utilizó
como precursor para la preparación de un catalizador de bajo costo, activo en reacciones de
hidroconversión de dibenciléter, como compuesto modelo de las uniones C-O en el carbón, y de un
carbón subbtituminoso colombiano. El residuo mineral y un óxido de hierro comercial (material de
referencia) se sometieron a un proceso de sulfuración con el propósito de generar un sulfuro de hierro
tipo pirrotita (Fe1-xS), el cual es la fase activa del hierro en reacciones de hidroconversión. Los sólidos
se caracterizaron por difracción de rayos X, fluorescencia de rayos X, espectroscopía Raman y
microscopía electrónica de barrido. Las pruebas de actividad catalítica, con el compuesto modelo y el
carbón, se realizaron a 5 MPa H2, a temperaturas entre 240 °C y 400 °C y tiempos de reacción de 0,5
h y 1 h. Los resultados mostraron que el residuo mineral industrial fue más activo que el material de
referencia y que presentó alta actividad hacia la ruptura de los enlaces C-O en el dibenciléter, siendo
estos los enlaces responsables del ensamble de asfaltenos y preasfaltenos en la estructura molecular
del carbón. Adicionalmente, la conversión del carbón incrementó significativamente en presencia del
residuo mineral sulfurado alcanzando un valor de 83,9 %, valor 1,8 veces mayor que para la reacción
sin catalizador, evidenciando el potencial del residuo mineral para ser usado como catalizador en la
hidroconversión del carbón, debido a su buena actividad y bajo costo. ABSTRACT: An industrial mineral waste produced in the aluminum sulphate industry was selected as a low
cost catalyst precursor. This material has been active in dibenzylether hydroconversion, as a model
compound of C-O linkages in coal. Besides, it was used in the hydroconversion of a colombian subbi-
tuminous coal. The mineral waste and a commercial iron oxide (as reference material) were sulfided
in order to produce iron sulfide, pyrrhotite type (Fe1-xS), which is the active phase in hydroconversion
reactions. The solids were characterized by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, Raman spectroscopy
and scanning electron microscopy. Catalytic tests with the model compound and coal were carried out
at 5 MPa of H2, temperatures between 240 °C and 400 °C and reaction times were 0.5 h or 1 h. The
results showed a higher activity of the industrial mineral waste compared with the reference materi-
al in the dibenzylether C-O bond cleavage. These kind of bonds are responsible for asphalthenes and
preasphalthenes assembly in the molecular coal structure. In addition, coal conversion in presence of
catalysts was 83.9 %, this value was 1.8 times higher than conversion without catalyst. Results show
the potential of the industrial mineral waste to be used as catalyst in the hydroconversion of coal due
to its good activity and low cost. COL0015393