Estrategias para mejorar la estabilidad de un catalizador de NiAl2O4 en la producción de H2 mediante reformado con vapor del bio-oil

Abstract

Se ha estudiado la producción de H2 mediante reformado con vapor (SR) de un bio-oil real con un catalizador de espinela NiAl2O4 (seleccionado por su alta capacidad de regeneración en condiciones adecuadas) utilizando dos estrategias de acondicionamiento del bio-oil, previas al SR, que persiguen atenuar la desactivación del catalizador: a) extracción de fenoles, seleccionado el proceso más adecuado para ello (que ha resultado ser la extracción L-L solvente-antisolvente) y comparado la estabilidad y regenerabilidad del catalizador en el SR del bio-oil completo y acondicionado; b) proceso con dos etapas catalíticas en serie, esto es, un pre-reformado (PSR) con catalizador de bajo coste (dolomita) + reformado (con catalizador de Ni), analizando en detalle la actividad de la dolomita en el pre-reformado a diferentes temperaturas. Igualmente, se ha estudiado el efecto de las condiciones de operación (temperatura, relación vapor/carbono, tiempo espacial) en el SR del bio-oil completo sobre la estabilidad del catalizador de Ni, así como la influencia de las estrategias de acondicionamiento del bio-oil en la selección de las condiciones óptimas. Se ha utilizado en un equipo de reacción con dos unidades; tubo en U para tratamiento térmico y volatilización del bio-oil y dónde se ubica la dolomita para el PSR; un reactor de lecho fluidizado, en el que se ubica el catalizador de Ni. En todos los casos se han identificado las causas responsables de la desactivación del catalizador, analizando por diversas técnicas (XRD, SEM, TEM, XPS, TPR, TPO, Raman, adsorción-desorción de N2), el efecto del contenido, naturaleza y morfología del coque, y el cambio de las propiedades estructurales del catalizador.