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Utilización de un residuo mineral industrial como catalizador en la hidroconversión de dibenciléter y de un carbón subbituminoso colombiano

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Utilización de un residuo mineral industrial como catalizador en la hidroconversión de dibenciléter y de un carbón subbituminoso colombiano
Date
2016-01-30
Author
Sánchez-Castañeda, Juliana
Moreno-Lopera, Andrés
Ruiz-Machado, Wilson A.
Publisher
Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM)

Citation

       
TY - GEN T1 - Utilización de un residuo mineral industrial como catalizador en la hidroconversión de dibenciléter y de un carbón subbituminoso colombiano AU - Sánchez-Castañeda, Juliana AU - Moreno-Lopera, Andrés AU - Ruiz-Machado, Wilson A. Y1 - 2016-01-30 UR - http://hdl.handle.net/20.500.12622/981 AB - 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. ER - @misc{20.500.12622_981, author = {Sánchez-Castañeda Juliana and Moreno-Lopera Andrés and Ruiz-Machado Wilson A.}, title = {Utilización de un residuo mineral industrial como catalizador en la hidroconversión de dibenciléter y de un carbón subbituminoso colombiano}, year = {2016-01-30}, abstract = {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.}, url = {http://hdl.handle.net/20.500.12622/981} }RT Generic T1 Utilización de un residuo mineral industrial como catalizador en la hidroconversión de dibenciléter y de un carbón subbituminoso colombiano A1 Sánchez-Castañeda, Juliana A1 Moreno-Lopera, Andrés A1 Ruiz-Machado, Wilson A. 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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. OL Spanish (121)
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Abstract
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 subbituminous 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 material 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.
Palabras clave
Bauxita; sulfuros de hierro; dibenciléter; hidroconversión; carbón
keywords
Bauxite; iron sulfides; dibenzylether; hydroconversion; coal
URI
http://hdl.handle.net/20.500.12622/981
Collections
  • Vol. 19 Núm. 36 (2016) [11]

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