OPTIMIZACIÓN DE LA PRODUCCIÓN RENOVABLE DE ALCANOS DE 5 Y 6 CARBONOS POR ACIDIFICACION DE BIOMASA HIDROLIZADA POR EL CATALIZADOR RU/C

1. OPTIMIZACIÓN DE LA PRODUCCIÓN RENOVABLE DE
ALCANOS DE 5 Y 6 CARBONOS POR ACIDIFICACION
DE BIOMASA HIDROLIZADA POR EL CATALIZADOR
RU/C
OPTIMIZATION OF RENEWABLE C5 AND C6 ALKANE PRODUCTION
FROM ACIDIC BIOMASS HYDROLYSATE OVER Ru/C CATALYST
Yujing Weng a,b , Songbai Qiu a , Chenguang Wang a , Lungang Chen a , Zhengqiu Yuan a,b
, Mingyue Ding a , Qi Zhang a , Longlong Ma a , Tiejun Wang

2.  Utilización de un catalizador de doble-cama del sistema acuoso de
Ru/C.
 Fue propuesto para el alcano (pentano, hexano) del acido hidrolizado
de la biomasa que produce.
 La hidrogenación a baja temperatura de los hidratos de carbono que
se derivan de la biomasa de pioles.
 Hidrodesoxigenación se da a altas temperaturas de las pioles en
alcanos y esto se lleva a cabo en la cama de vapor.
 La glucosa y el sorbitol fueron elegidas como las pruebas modelo.
 Por el tipo de reactor de la solución acido mineral la temperatura de la
reacción y la solución del sorbitol es de 523 K.
 La mazorca de maíz hidrolizado C5 del rendimiento del alcano/C6 del
38.8% y el 44.1% eran lo mismo respectivamente obtenido.

3. Introducción
 Los combustibles líquidos se derivan principalmente de la fuente
de combustibles fósiles como el petróleo y el carbono.
 Actualmente han prestado atención a la conversión de biomasas
en combustibles y productos químicos.
 Generación de alcanos líquidos a partir de biomasas.
 La fase del proceso acuoso (APP) donde la hidrolisis de la
biomasa es de las opción mas prometedoras para la conversión
de hidratos de carbono solubles en agua derivados de la biomasa.
 La hidrolisis de la biomasa se realiza generalmente por hidrolisis
acidas de materia primas de la biomasa con varios procesos.
 En la actualidad la hidrolisis de la biomasa se puede combinar con
hidrogenación para mejorar el rendimiento de monosacáridos.
 Los productos de hidrolisis consisten principalmente de
monosacáridos solubles en agua, disacáridos y productos de
degradación.
 Estos pueden ser la glucosa y la xilosa.

4.  Investigadores desarrollaron un proceso a través de la conservación de la glucosa y
sorbitol.
 En primer lugar en mono funcionales en hidrocarburos en 503-573 K, luego cubre
más de transferirlos a hidrocarburos combustible sobre catalizadores heterogéneos.
 El grupo Tomishige´s informo la conversión en un solo recipiente de monosacáridos
y polioles en alcanos C-C sin disociación.
 El grupo Cabiac´s informo que tiene un sistema catalítico disfuncional de estabilidad
hidrotérmica (Pt/TiO2-ZrO2+WOX) sorbitol para la trasformación en
biocombustibles.
 Las materias primas antes mencionados son monosacáridos neutros o polioles. En
procesos de purificación se neutralice por lo general tiene que quitar el residuo del
ácido. Además los hidratos de carbono son hidrolizados de biomasas inestables.
 Durante la catálisis en fase acuosa a temperatura elevada y fácilmente conducido a
la formación de coque y catalizadores desactivados.
 Ru/C posee actividad catalítica y buenas propiedades de resistencia al medio acido
 La utilización de Ru/C compuestos en capas en el ácido fosfórico acuoso mejoraría
la hidrólisis de la celulosa y la actividad de aumentar el rendimiento alcano.

5.  El primer reactor que se utilizó para reacción de hidrogenación y
aguas abajo se aplicó para una reacción HDO
 Los hidratos de carbono fueron obtenidos por la filtración de
hidrolizado de biomasa y después se introduce directamente el
primer reactor de lecho fijo para obtener polioles del catalizador Ru
/ C a 413 K.
 Pioles, sorbitol y xilitol poseen una estabilidad térmica superior en
la catálisis acuosa.
 El hidrogenado en la producción se introdujo en el reactor bajo
una HDO para mejorar la temperatura de reacción ( 523 K ) para
obtener C5 / C6 alcano .

6. 2. Material y métodos
2.1. Los materiales de apoyo y precursores
 materias primas de biomasa (yuca y mazorca de maíz)
fueron apoyados por el laboratorio de biomasa Instituto de
Conversión de Energía (GIEC, Guangzhou, China).
 . carbón activo (AC, malla 40-60, Huanneng de carbono
Co., Ltd., Heibei, China) fue seleccionada como material de
apoyo.

7.  El carbón activo fue en primer lugar tratado previamente por agua caliente
a 363, después se enfrió a temperatura ambiente y se filtró, se secó a
393 K durante la noche.
 Posteriormente, el catalizador Ru / C se preparó por el método de
impregnación húmeda [26,27].
 Mezclado el carbono pre tratado activo, RuCl33H2O, y agua des ionizada
en 50 ml crisol, y se agitó a 333 K durante la noche.
 La muestra obtenida se secó a 393 K durante 12 h. Antes de la reacción, la
muestra seca se redujo bajo un flujo de H2 (50 ml / min) a 593 K durante 4
h.

9. 2.2 Configuración experimental
 Para comparar el efecto de los tipos de reactor, la
conversión de sorbitol a C5 / C6 alcano se realizó en el
reactor autoclave de acero inoxidable de 100 ml y el reactor
de lecho fijo respectivamente.
 Se muestran 2 reactores de lecho fijo conectados.
 El primer reactor se utilizó para la reacción individual de
lecho fijo y ambos se aplica como sistema de reactor de
doble lecho.
 Se recogieron muestras de gas con una bolsa especial y
los alcanos fueron verificados por el método estándar
externo por GC.

10.  Los principales productos gaseosos detectados por el
detector FID eran alcanos de cadena lineal.
 Las muestras líquidas, se condensa y se recoge en un
tanque de condensación de hielo-agua y luego ponderados
en balanza analítica (± 0,5%), detectado adicionalmente por
HPLC con un error de ± 2,27%.
 Se aplicó GC-MS (Thermo traza GC Ultra con un
espectrómetro de masas de trampa de iones PolarisQ)
equipado con una columna capilar HP-INOWx para analizar
las especies en las muestras de fase acuosa.
 El contenido total de carbono en los productos líquidos se
midió mediante un analizador elemental Vario EL III (± 0,2%).

11. 2.3 Caracterización
 La estructura cristalina de los catalizadores fueron
caracterizados por difracción de rayos X (XRD, X Pert Pro
MPD con Cu Ka (k = 0,154 nm) de radiación, Philip)
operado a 40 kV y 100 mA. ángulo de exploración (2h)
varió de 5 a 80.
 Los análisis elementales de Ru / C se realizaron mediante
espectroscopía de emisión atómica de plasma acoplado
inductivamente (ICP-AES) en un espectrómetro de plasma-
Spec-II

12.  Los espectros de FT-IR, registrado por el espectrómetro
Bruker TENSOR27, se aplicó al análisis de los materiales
de alimentación.
 La microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía
electrónica de transmisión (TEM) y SEM-EDS también se
utilizaron para el estudio de las propiedades de textura,
composiciones de fase, y morfologías de los catalizadores
y materiales de alimentación.

13. 3.1 RESULTADOS Y
DISCUSIÓN
3.1. Caracterización de los
catalizadores

17. 3.2. Hidrogenación baja temperatura
del hidrolizado de biomasa de
polioles.

21. 3.3. Los efectos de los ácidos
minerales y valor de pH en
hidrodesoxigenación acuosa.

23. 3.4. Efecto de las condiciones de
reacción en hidrodesoxigenación
acuosa.

25. 3.5 . Sistema de catálisis Dual
- cama para la conversión del
producto hidrolizado de
biomasa