Efecto del catión metálico en zeolitas ZSM-5 como catalizadores en la pirólisis de cáscara de maní

Abstract

El objetivo de esta investigación fue estudiar el efecto de zeolitas ZSM-5 en la mejora in situ de los vapores pirolíticos de la cáscara de maní. Se sintetizaron dos formas de la zeolita: protónica y metálica, esta última modificada por la incorporación de los metales de transición cobalto, hierro y níquel, variando el contenido de metal (1-2%). Los experimentos se realizaron en un reactor delecho fijo, a 500°C durante 20 minutos. El rendimiento y la composición del bio-oil se vieron afectados por el empleo de las zeolitas, en comparación con las corridas no catalizadas. En casi todos los casos disminuyó el rendimiento en líquido, pero se obtuvo uno de mejor calidad, en el cual se identificaron moléculas plataformas para la industria química como 5-hidroximetilfurfural, cumeno, xileno y tolueno entre otros, todos ellos ausentes en los experimentosnetamente térmicos.

The aim of this investigation was to study the effect of ZSM-5 zeolites in the in situ upgrading of peanut shells pyrolysis vapors. Two types of zeolites were synthetized: the protonic form and the metal form. Last one modified by the incorporation of transition metals cobalt, iron and nickel, varying the metal loading (1-2%). The experiments were carried out in a fixed bed reactor at 500°C for 20 minutes. The product yields and the composition of the produced bio-oil wereaffected by the use of all ZSM-5 catalytic materials, compared to the non-catalytic pyrolysis, producing in most cases less bio-oil but of better quality. Some platform molecules for chemical industry such as 5-hydrodymethilfurfural, cumene, xylene and toluene among others were found when the catalysts were used, whereas they were absent in the thermal experiments.