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

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.