Craqueo temo-catalítico de las zeolitas ZSM-11 y BETA intercambiadas con cobre

LAURA C. LERICI; MARÍA S. RENZINI; ADRIÁN CHIAPPORI; LILIANA B. PIERELLA

Buenos Aires

Congreso; 1º Congreso de Ingeniería de Procesos y Productos. 3º Jornada del Programa de Ingeniería de Procesos y Productos de la UTN; 2013

Los plásticos son materiales sintéticos obtenidos mediante reacciones depolimerización a partir de derivados de petróleo. Poseen distintas propiedades que permitenmoldearlos y adaptarlos a diferentes formas y aplicaciones por lo que han hecho un gran aporte para solucionar muchas necesidades de la sociedad. Como consecuencia del aumento en el consumo, se ha incrementado notablemente la cantidad de residuos generados llegando a representar entre el 60 y 70% de los residuos sólidos urbanos. Con el reciclado químico no solo se disminuye la cantidad de plásticos depositados en los enterramientos sino que además se persigue el aprovechamiento integral de sus elementos constitutivos, por transformación de los mismos en hidrocarburos, los cuales pueden ser integrados en la industria petroquímica, o en combustibles. En el presente trabajo se realiza la degradación termo-catalitica del PEBD sobre las zeolitas ZSM-11 y BETA intercambiadas con cobre. Los resultados se comparan con los obtenidos en el craqueo puramente térmico. La matriz zeolítica y sus expresiones modificadas fueron caracterizadas a través de diversas técnicas: BET para determinación del área superficial; XRD y FTIR (zona de huella dactilar) para determinar pureza y cristalinidad. Por otra parte, se efectuaron análisis de determinación de acidez por adsorción de piridina al vacío a temperatura ambiente y desorción a 400 ºC y 10-4 Torr. El polímero fue caracterizado por FTIR. Los productos de reacción se analizaron por CG y CG-masas. El sistema de reacción utilizado consistió en un reactor de vidrio el cual se rellenó con partículas de cuarzo malla 8/12. Sobre el lecho de cuarzo se depositóel catalizador y encima de éste el plástico, previamente pesados. El reactor se calefaccionó en un horno tubular desde temperatura ambiente hasta 500 ºC. El tiempo de reacción fue de 20 min. La relación másica polímero/zeolita fue igual a 2. Los productos tanto líquidos como gaseosos provenientes del craqueo termo-catalítico del polímero, se recogieron en trampas para líquidos y gases conectadas en serie a la salida del reactor. El sistema operó a presión atmosférica con N2 como gas de purga. Con la finalidad de evaluar la actividad de los materiales catalíticos se analizaron los rendimientos obtenidos a productos líquidos (HCL), gaseosos (HCG) y coque. Los resultados indican rendimientos a líquidos y gases similares para ambas zeolitas con valores de alrededor de 30 %p/p para la fracción liquida y 65 %p/p para la fracción gaseosa. El coque generado sobre la zeolita Cu-BETA fue de 2 %p/p, mientras que la Cu-ZSM-11 generó un 1 %p/p.No se produjeron ceras como productos de reacción en ningún caso. La distribución de losproductos de reacción mostró mayor porcentaje de compuestos de menor número de átomos de carbono (C1-C4) para la Cu-ZSM-11, mientras que la Cu-BETA presentó mayores rendimientos en las fracciones C7-C16.