HDO of guaiacol over NiMo catalyst supported on activated carbon derived from castor de-oiled cake

Abstract

RESUMEN: Se prepararon dos carbones activados a partir de la torta de higuerilla; como metodos para su obtencion se usaron la activacion fisica y la activacion quimica. Para la activación física se usó una mezcla H 2 O/CO 2 como agente activador, y para la activación química, K 2 CO 3 . Las propiedades químicas y texturales de ambos carbones activados fueron caracterizadas por isotermas de adsorción-desorción de N 2, análisis termogravimétrico (TGA), espectroscopia infrarroja (FT-IR), reducción a temperatura programada (TPR), fluorescencia de rayos X (XRF) y microscopía electrónica de barrido (SEM). Los carbones activados se usaron como soporte en catalizadores NiMo sulfurados, los cuales fueron preparados por impregnación húmeda y reducidos in-situ para la reacción de hidrodesoxigenación del guaiacol (GUA), modelo compuesto de los aceites de pirólisis. La reacción de hidrodesoxigenación (HDO) se realizó en un reactor tipo batch a 5 MPa de H 2y 350 °C. Con el fin de comparar, los catalizadores comerciales también se probaron en reacción. A pesar de que los catalizadores comerciales mostraron una mayor conversión de GUA, los catalizadores sintetizados exhibieron una mayor actividad y un mayor rendimiento en la producción de compuestos saturados y no oxigenados.

ABSTRACT: Physical and chemical activation methods were used to prepare two different activated carbons (ACs) from castor de-oiled cake. H2O/CO2 mixture was used as the physical activating agent, and for chemical activation potassium carbonate (K2CO3) was used. For both materials, textural and chemical properties were characterized by N2 adsorption–desorption isotherms, thermogravimetric analysis (TGA), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), thermal programmed reduction (TPR), X-ray fluorescence (XRF), and scanning electron microscopy (SEM). The ACs were used as supports for NiMo sulfide catalysts, which were prepared by wetness impregnation and in-situ sulfided for the hydrodeoxygenation (HDO) of guaiacol (GUA) as a model compound of bio-oil. The HDO reaction was carried out in a typical batch reactor at 5 MPa of H2 and 350 °C. Under the same test conditions, commercial catalysts were also tested in the reaction. Although the commercial catalysts displayed higher GUA conversion, the prepared catalysts showed higher activity and non-oxygenated and saturated products yield.