Estudio cinético de la hidrogenación en fase líquida del furfural

Abstract

Las elevadas cantidades de CO2 emitidas a la atmósfera año tras año están acelerando el cambio climático. Se están realizando grandes esfuerzos por parte de los gobiernos y las grandes corporaciones a través de la implementación de restricciones más severas entorno a las emisiones de CO2 o técnicas para la reducción de CO2, como la captura y secuestro de CO2, captura y almacenamiento de CO2, la implementación de las energías renovables como sustituto de las energías convencionales o la obtención de productos de alto valor añadido procedentes de la biomasa. Este trabajo está basado en la producción de alcohol furfurílico a partir de la hidrogenación del furfural, un producto que tiene su origen renovable en la biomasa. En el presente trabajo se ha estudiado la cinética de hidrogenación del furfural en fase liquida a diferentes temperaturas, concretamente, a 105, 120 y 135 ºC. Para realizar dicho estudio, se ha empleado una metodología estricta. En primer lugar, se ha desarrollado el modelo cinético que describe la reacción dada entre el hidrógeno y el furfural, así como la subsecuente reacción entre el hidrogeno y el alcohol furfurílico producido. Posteriormente, se han llevado a cabo todos los experimentos planteados al inicio del proyecto. Entre ellos, se encuentran la reducción y pasivación del catalizador para mantener el metal principal (cobre) en su estado metálico, la reducción a temperatura programada (H2-TPR) para comprobar a que temperaturas se reduce el catalizador, la reacción catalítica para la producción de alcohol furfurílico y la cromatografía de gases con detector de ionización por llama para realizar el análisis de las muestras. Tras el análisis de las muestras, se ha realizado el tratamiento de los datos obtenidos calculando diferentes parámetros como las constantes cinéticas, las constantes de adsorción, las conversiones y selectividades, la variación de entalpía, la energía de activación etc. Por último, y con la ayuda del programa Polymath, se ha comprobado que la premisa inicial descrita respecto al modelo cinético se cumple, y que, por ende, todo lo planteado es correcto.