Obtención de líquidos valiosos mediante hidrogenólisis de glicerina

Resumen

El trabajo desarrollado en esta Tesis Doctoral se centra en la obtención de productos líquidos valiosos a partir de glicerina empleando un proceso acuoso a presión, como es el proceso de hidrogenólisis. El proceso de hidrogenólisis de glicerina para obtener productos líquidos ha sido ampliamente estudiado por la variedad de productos líquidos valiosos que permite obtener. La hidrogenólisis es un tipo de reacción de reducción que consiste en disociación del enlace químico en un sustrato orgánico por adición de hidrógeno, involucrando generalmente enlaces C-O. Este proceso es catalizado generalmente por un catalizador heterogéneo y suele llevarse a cabo empleando un aporte externo de hidrógeno a elevadas presiones, sin embargo también existen trabajos que emplean el propio hidrógeno producido in-situ, proceso producido en la reacción de reformado acuoso de glicerina, que ocurre simultáneamente para hidrogenar los compuestos que intervienen en el mecanismo de reacción. La elección del sistema catalítico es clave para conseguir una elevada conversión de glicerina y modificar la selectividad a los productos líquidos de interés. Para ello, es importante elegir un catalizador que presente tanto función ácida como función metálica. Dependiendo del catalizador elegido, se pueden obtener una amplia gama de productos químicos líquidos, como 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, etilenglicol, acetol, acroleína, etanol, propanal, acetona o ácido propanoico, entre otros, corroborando la versatilidad de este sustrato para la obtención de productos líquidos valiosos. En la presente Tesis Doctoral se han estudiado diferentes sistemas catalíticos heterogéneos, preparados mediante diferentes metodologías, que han permitido obtener diversos productos líquidos. En concreto, se han investigado catalizadores de níquel y catalizadores de platino soportados en diferentes materiales, que han sido probados en el proceso de hidrogenólisis de glicerina sin y con aporte externo de hidrógeno. Para poder comprender mejor los mecanismos de reacción que tienen lugar, se ha realizado además un profundo estudio de las propiedades físico-químicas de los catalizadores y su influencia en la actividad catalítica. Además del catalizador, las variables operacionales también son determinantes para maximizar la producción de líquidos, por ello parte del trabajo desarrollado se ha centrado en el estudio de su influencia.