CATALIZATOR BIFUNCȚIONAL PE BAZĂ DE Cu-Pd/WO3-Nb2O5, ȘI PROCEDEU DE HIDROTRATARE A BIO-ULEIULUI DE PIROLIZĂ

Invenţia se refera la un catalizator bifunctional pe baza de Cu-Pd / WO3 – Nb2 O5 si un procedeu de hidrotratare a unui bio-ulei obtinut prin piroliza pe acest catalizator. Este cunoscut ca principalul procedeu de prelucrare a bio-uleiului obtinut prin piroliza biomasei consta in hidrotratarea catalitica pe un catalizator adecvat.

Problema tehnica pe care o rezolva invenţia consta in obţinerea unui catalizator de hidrotratare a bio-uleiului de piroliza cu o activitate ridicata in procesul de hidrogenare a legaturilor duble si in procesul de deoxigenare, care sa diminueze riscul de dezactivare prin infundarea porilor cu precursori de cocs sau prin reducerea aciditatii acestuia in prezenta apei rezultate din proces, si care sa permită menţinerea unei conversii ridicate a bio-uleiului de piroliza prin realizarea procesului de hidrotratare intr-un reactor in strat fix catalitic si intr-un regim in gradient de temperatura prevăzut cu doua paliere ale temperaturii si care sa nu ridice probleme de poluare a mediului după epuizarea lor, nici in ceea ce priveşte metalele si nici suportul utilizaţi la prepararea catalizatorului.

Procedeul, conform invenţiei, constă în etape de impregnare succesivă a unui suport granulat de tip gamma-alumină cu precursori ai WO3, Cu, Nb2O5, prin metoda umplerii porilor, respectiv, precursor al Pd prin metoda depunerii incipiente, la o viteză volumară a soluţiilor de impregnare de 0,1…1,9 h-1, urmată de uscare şi activare prin tratare cu soluţie apoasă de borohidrură de sodiu în exces şi, respectiv, în curent de hidrogen, rezultând un catalizator de tip 9% WO3-3% NbO5-5% Cu-0,7% Pd/gamma-alumină, care este utilizat într-un proces de hidrotratare a uleiului de piroliză cu performanţe privind indicele de aciditate şi indicele de nesaturare al fazei hidrofobe şi al fazei hidrofile. Informații suplimentare sunt disponibile via https://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/081751132/publication/RO135717A2?q=RO135717

Invenţia prezintă următoarele avantaje: a. Modul de dispunere a centrilor metalici si acizi in granulele de catalizator asigura o funcţionare eficienta a catalizatorului. Astfel prin depunerea preferenţiala a centrilor metalici de Pd in coaja granulei de catalizator, metal cu o activitate ridicata la hidrogenarea legaturilor olefinice reactive, se evita dezactivarea prematura a catalizatorului datorita blocării porilor de către precursorii de cocs care s-ar forma prin condensarea compuşilor nesaturati prezenţi in bio-uleiul de piroliza. b. Prin depunerea pentoxidului de Nb concentraţia centrilor acizi si distribuţia tăriei acestora nu se modifica semnificativ in prezenta apei formate in urma procesului de hidrodeoxigenare a a bio-uleiului de piroliza. c. Prezenta Cu metalic favorizează hidrogenarea legaturilor carbonilice responsabile de formarea de precursori de cocs prin reacţii de condensare crotonica si prezente de regula in bio-uleiul obtinut prin piroliza de biomasa care conţine celuloza, la temperaturi suficient de scăzute pentru a se evita reacţiile de oligomerizare pe centrii acizi ai catalizatorului. d. Astfel procesul de hidrotratare a bio-uleiului in prezenta acestui catalizator decurge cu saturarea iniţiala a legaturilor olefinice pe centrii metalici de Pd si hidrogenarea legaturilor carbonilice pe centrii metalici de Cu, urmata de hidrodeoxigenarea compuşilor hidroxilici pe centrii acizi de Nb2O5 si WO3 . e. Suportul catalitic utilizat este γ-Αl2 O3 care nu ridica probleme de poluare a mediului la preparare si după epuizarea catalizatorului; f. Sunt eliminate metalele neprietenoase mediului din compoziţia catalizatorului de hidrotratare a bio-uleiului; g. Metodele de depunere a metalelor active pe suportul catalitic nu presupun utilizarea de soluţii apoase in exces, cantitatile de soluţii de impregnare fiind complet înglobate in catalizator, astfel ca din proces nu rezulta ape încărcate cu metale grele sau produse secundare toxice. h. Realizarea procesului de hidrotratare intr-un reactor tubular pe doua palere de temperatura reduce riscul de dezactivare a catalizatorului, prin hidrogenarea legaturilor duble, proces care decurge la valori mai scăzute ale temperaturii corespunzătoare primului palier de temperatura, temperatura care nu favorizează reacţii de condensare cu formare de precursori de cocs.

CATALIZATOR BIFUNCŢIONAL PE BAZĂ DE CU-PD/WO3-NB2O5 ŞI PROCEDEU DE HIDROTRATARE A BIO-ULEIULUI DE PIROLIZĂ PE ACESTA Brevet de invenție acordat de către Oficiul de Stat pentru Invenții și Mărci OSIM: RO135717A2 / 30.05.2022 Autori: BOMBOS Dorin, BOMBOS Mariana, CĂLIN Cătălina, OPRESCU Emilia, VELEA Sanda, VASILIEVICI Gabriel