Licuefacción de carbones en atmósferas con bajo contenido en hidrógeno

Abstract

Se ha estudiado la hidrolicuefacción de tres carbones de distinto rango mediante la aplicación de diseños factoriales a dos niveles, con el objeto de obtener información sobre la influencia de las distintas variables que intervienen en el proceso. Se han realizado procesos con y sin catalizador, en ausencia de disolvente, con disolvente donor de hidrógeno (tetralina) y con disolvente no donor de hidrógeno (ciclohexano). Los catalizadores utilizados han sido de tres tipos: catalizador con base Fe, catalizador comercial NiOMoO3/AL2O3 y catalizadores presentes en la materia mineral del carbón. En todas las experiencias realizadas, la temperatura máxima de operación ha sido inferior a 500 grados C y la presión total inicial igual a 10 MPa. Además, la composición de la atmósfera se ha variado gradualmente, con incrementos máximos del 20 %, entre las composiciones correspondientes a nitrógeno puro e hidrógeno puro. Este conjunto de condiciones ha permitido representar adecuadamente la generalidad del proceso de licuefacción de carbón. Los rendimientos de extracto obtenidos en diclorometano han sido elevados. La presencia de disolvente donor, en todos los casos estudiados, ha resultado contraproducente. Los consumos de hidrógeno han sido siempre moderados. La constatación de esto abre la puerta a la utilización de atmósferas con contenido reducido en hidrógeno. En concreto, los resultados obtenidos en la hidrogenación en ausencia de disolvente de lignito de Mequinenza con adición de FeSO4 empleando presiones parciales de hidrógeno del 50%, resultan especialmente adecuadas. Finalmente, catalizadores de bajo coste como el FeSO4, presentan una actividad catalítica excelente, principalmente para la conversión inicial del carbón en productos solubles.