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Título

Reformado de combustibles líquidos con captura de CO2 mediante transportadores sólidos de oxígeno

AutorGarcía-Díez, Enrique CSIC
DirectorAdánez Elorza, Juan CSIC ORCID; García-Labiano, Francisco
Palabras claveHidrógeno
Chemical looping reforming
Bioetanol
Diésel
Aceite mineral
Autotérmico
Fecha de publicaciónjun-2017
EditorCSIC - Instituto de Carboquímica (ICB)
Universidad de Zaragoza
ResumenEn este trabajo se ha planteado el objetivo de avanzar en el desarrollo de la tecnología Chemical Looping Reforming (CLR), para la producción de hidrógeno a partir de combustibles líquidos con captura de CO2 mediante transportadores sólidos de oxígeno. Para ello, se han utilizado dos transportadores de oxígeno basados en NiO soportados sobre γ-Al2O3 (NiO21-γAl2O3) y α-Al2O3, (NiO18-Al2O3), y patentados por el Grupo de Combustión y Gasificación del Instituto de Carboquímica (ICB-CSIC) mediante los métodos de impregnación húmeda incipiente y de impregnación húmeda incipiente en caliente, respectivamente. Utilizando dichos transportadores se evaluó la utilización de diferentes combustibles líquidos, etanol, diésel comercial y aceite mineral, en la obtención de H2/gas de síntesis con captura de CO2. Inicialmente se prepararon dos transportadores de oxígeno basados en NiO y se evaluó la reactividad de ambos con etanol (EtOH) mediante análisis termogravimétrico a diferentes temperaturas, y diferentes concentraciones de EtOH a la entrada de la termobalanza: 2-10 % vol. En base a los resultados obtenidos se encontró que la fase NiO, presente únicamente en el transportador NiO18-Al2O3, es más reactiva con EtOH que la fase NiOAl2O4, presente en ambos transportadores de oxígeno (NiO18-Al2O3 y NiO21-Al2O3). A continuación se determinó el comportamiento de ambos transportadores en un reactor de lecho fluidizado discontinuo con dos combustibles líquidos, EtOH y diésel comercial. El transportador de oxígeno NiO21-Al2O3 presenta una alta selectividad a los productos H2 y CO mientras que el transportador NiO18-Al2O3 la presenta principalmente a los productos CO2 y H2O independientemente del combustible utilizado. Asimismo, para un mismo tiempo de reacción, la conversión de reducción del sólido es mayor para el caso del transportador NiO18-Al2O3 debido a la presencia de la fase NiO en su estructura cristalina. En el caso de utilizar EtOH sin alimentación conjunta de agua, la deposición de carbono disminuye al aumentar la temperatura y desaparece con alimentación de agua. Sin embargo, en el caso de utilizar diésel comercial no se ha observado en ningún caso formación de carbono. Para evaluar la viabilidad del proceso CLR en continuo con dichos transportadores de oxígeno se utilizó una planta en continuo de 1 kWt diseñada y construida específicamente para el desarrollo de esta investigación en el Instituto de Carboquímica, ICB-CSIC-liq1, utilizando diferentes combustibles líquidos como EtOH, diésel comercial y aceite lubricante mineral. Este planta está constituida por dos reactores de lecho fluidizado interconectados (reactor de oxidación y reactor de reducción). Entre ellos circula el transportador de oxígeno, el cual transfiere oxígeno del aire al combustible evitando el contacto entre ellos. Para poder controlar la cantidad de oxígeno transferida por el sólido existen dos métodos que se han estudiado en este trabajo. El control de la velocidad de circulación de sólidos y el control del flujo de aire/oxígeno alimentado al reactor de oxidación.
DescripciónTesis llevada a cabo para conseguir el grado de doctor en la Universidad de Zaragoza en junio de 2017.-- Sobresaliente "cum laude".
URIhttp://hdl.handle.net/10261/156413
Aparece en las colecciones: (ICB) Tesis




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