Co-procesamiento de biomasa en refinerías convencionales como área de innovación

Descargas: 390

Autores/as

  • Elizabeth Mar-Juárez Instituto Mexicano del Petróleo
  • Felipe de Jesús Ortega-García Instituto Mexicano del Petróleo
  • Federico Jimenez-Cruz Instituto Mexicano del Petróleo

DOI:

https://doi.org/10.56845/terys.v2i1.373

Palabras clave:

co-procesamiento, innovación, biomasa lignocelulósica

Resumen

El objetivo de esta investigación es definir líneas de acción para reducir la huella de carbono de combustibles tradicionales mediante la adición de materias primas denominadas bio en el proceso de refinado del petróleo. Los resultados muestran, basados en un estudio “pozo a llanta”, la viabilidad de reducir una media del 15% de emisiones produciendo combustibles automotrices con materias primas de biomasa lignocelulósica y aceites vegetales procesados en la unidad de craqueo catalítico (FCC) de una refinería de petróleo. Este proceso se denomina coprocesamiento, tema de este estudio más una fase experimental en la que se empleó aceite de palma. El análisis se realizó en dos estados: La primera parte es la identificación, revisión, filtrado e integración de información disponible en la web relacionada con reportes de coprocesamiento de cargas de FCC no convencionales, para identificar dónde y qué se ha realizado sobre este tema, presentando los resultados en un diagrama que muestra el desarrollo de la investigación realizada. La segunda parte es una fase experimental con una carga compuesta por gasóleo de vacío de una refinería de petróleo más la adición de aceite de palma (5% en peso de material biológico) para analizar el desempeño operacional y detectar puntos críticos de la operación. Estos puntos críticos detectados durante la fase experimental se presentan en un esquema de preguntas que, a su vez, se presentan como futuras líneas de investigación para innovar e incorporar los bios a la matriz energética utilizando la infraestructura existente y con la ventaja de no requerir modificaciones en la FCC que utiliza estas cargas de alimentación. Estas líneas de acción se proponen como formas para lograr la descarbonización y proponer una transición energética coherente y compatible con el objetivo de la Convención Marco sobre mantener el calentamiento global debajo de los 2°C.

Citas

Akah, A. (2017). Application of rare earths in fluid catalytic cracking: A review. Journal of Rare Earths,, 941-956. http://doi.org/10.1016/S1002- 0721(17)60998-0 DOI: https://doi.org/10.1016/S1002-0721(17)60998-0

Andrea de RezendePinho, A., De Almeida, M., Mendes, F., Ximenes, V., & y Casavechia, L. (2015). Co-processing raw bio-oil and gasoil in an FCC Unit. Fuel Processing Technology, 159-166. http://doi.org/10.1016/j.fuproc.2014.11.008

B2, U. 9. (2017). Estados Unidos Patent No. US 9663729 B2.

Blume, A. (2021). IRPC Process '21: FCC processing of bio-based feeds. Hydrocarbon Processing, 1.

Cámara de Diputados. (2015, 12 24). Ley de Transición energética. Diario Oficial. CDMX, CDMX, México: Secretaria de Gobernación.

Cerqueira, H., Caeiro, G., Costa, L., & y Ribeiro, F. (2008). Deactivation of FCC catalysts. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 1-13. http://doi.org/10.1016/j.molcata.2008.06.014 DOI: https://doi.org/10.1016/j.molcata.2008.06.014

Co, S. O. (2014). Estados Unidos Patent No. US 9783740 B2.

Cruz, P., Montero, E., & y Dufour, J. (2017). Modelling of co-processing of HDO-oil with VGO in a FCC unit. Fuel, 362-370. http://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.01.112 DOI: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.01.112

Epstein, A. (2023). Un futuro fósil. Barcelo, España: Deusto.

Gueudré, L., Thegarid, N., Burel, L., Jouguet, B., Meunier, F., Schuurman, Y., & y Mirodatos, C. (2015). Coke chemistry under vacuum gasoil/bio- oil FCC co-processing conditions. Catalysis Today, 200-212. http://doi.org/10.1016/j.cattod.2014.09.001 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cattod.2014.09.001

IMP. (2023). El papel actual y fuutro del sector de la refinacion y de los bioenergeticos. CDMX: IMP.

Instituto Nacional para el Federalismo y el Desarrollo Municipal . (2022, 08 01). Transición Energética . Retrieved from Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible: https://www.gob.mx/inafed/articulos/que-es-la-agenda-2030-para-el-desarrollo- sostenible#:~:text=La%20Agenda%202030%20es%20un%20plan%20de%20acci%C3%B3n,las%20personas%20y%20alcanzar%20la%20 equidad%20de%20g%C3%A9nero.

Lens. (2023, 08 21). Lens. Retrieved from PAtentes: https://www.lens.org/lens/search/scholar/list?q=(biofuel%20Australia)&p=0&n=10&s=_score&d=%2B&f=false&e=fa

Marcello, S., Rigutto, R., & y Huve, L. (2007). Zeolites in Hydrocarbon Processing. Elsevier, 855-914. http://doi.org/10.1016/S0167-2991(07)80812- 3 DOI: https://doi.org/10.1016/S0167-2991(07)80812-3

Mobil, E. (2015). Estados Unidos Patent No. US 20170158967.

NREL. (2017, 09 20). Refinery Co-processing Models. Retrieved from National Renewable Energy Laboratory: https://bioenergymodels.nrel.gov/models/18/

NREL. (2022, 06 14). Co-Optimization of Fuels & Engines: Fuel Properties. Retrieved from CO-OPTIMA FINDINGS & IMPACT REPORT: https://www.energy.gov/eere/bioenergy/articles/co-optima-findings-impact-report

O'Connor, P., & Pouwels, C. (1994). FCC Catalyst Deactivation: A Review and Directions for further Research. Studies in Surface Science and Catalysis, 129-144. https://doi.org/10.1016/S0167-2991(08)62734-2 DOI: https://doi.org/10.1016/S0167-2991(08)62734-2

Oinonen, M., Hakanpää-Laotinen, H., Hämäläinen, K., Kaskela, A., & y Jungner, H. (2010). Biofuel proportions in fuels by AMS radiocarbon method. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 1117-1119. http://doi.org/10.1016/j.nimb.2009.10.113 DOI: https://doi.org/10.1016/j.nimb.2009.10.113

Pinho, A. D. (2015). Co-processing raw bio-oil and gasoil in an FCC Unit. Fuel Processing Technology, 159-166. http://doi.org/10.1016/j.fuproc.2014.11.008 DOI: https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2014.11.008

Pinho, A. D. (2017). Fast pyrolysis oil from pinewood chips co-processing with vacuum gas oil in an FCC unit. Fuel, 462-473. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2016.10.032 DOI: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2016.10.032

Talmadge, M., Baldwin, R., Biddy, M., & al, e. (2014). A perspective on oxygenated species in the refinery integration of pyrolysis oil. Green chemestry, 407-453. https://doi.org/10.1039/C3GC41951G DOI: https://doi.org/10.1039/C3GC41951G

Tinoco, M., Torres, V., & Venegas, F. (2021, 05 11). Los desafíos de la economía mexicana. Retrieved from Energía, política energética y crecimiento económico: http://ww.ucol.mx/content/publicacionesenlinea/adjuntos/Desafios-de-la-economia-electronico_513.pdf

UOP. (2005, 04 15). U.S. DEPARTMENT OF ENERGY. Retrieved from Opportunities for Biorenewables in Oil Refineries: https://www.osti.gov/servlets/purl/861458-Wv5uum/

Weitkamp, J., & Hunger, M. (2007). Acid and Base Catalysis on Zeolites. Elsevier, 787-804. http://doi.org/10.1016/S0167-2991(07)80810-X Wilson, J. W. (1997). Fluid Catalytic Cracking Technology and Operations. Estados Unidos: PennWell Books. DOI: https://doi.org/10.1016/S0167-2991(07)80810-X

Zacher, A., Olarte, M., Santosa, D., Elliott, D., & y Jones, S. (2014). A review and perspective of recent bio-oil hydrotreating research. Green Chemistry, 491-515. https://doi.org/10.1039/C3GC41382A DOI: https://doi.org/10.1039/C3GC41382A

Descargas

Publicado

2023-11-23

Cómo citar

Mar-Juárez, E., Ortega-García, F. de J., & Jimenez-Cruz, F. (2023). Co-procesamiento de biomasa en refinerías convencionales como área de innovación. Tendencias En energías Renovables Y Sustentabilidad, 2(1), 316–326. https://doi.org/10.56845/terys.v2i1.373

Número

Sección

Trabajos en Extenso