Preparación de catalizadores basados en Ru-Ni soportados en γ-Al2O3 para la hidrogenación de palmitato de metilo y conversión a alcohol cetílico - Rojas Capcha, Miguel Angel (2021)
El alcohol cetílico, es un alcohol sólido de 16 carbonos utilizado en diferentes industrias como aditivo en productos de cuidado personal como lociones y cremas para la piel. Su fuente natural son las ballenas, que para su extracción se requiere su sacrificio. Para evitar esto se ha propuesto obtenerlo a partir de la hidrogenación catalítica del aceite palmitato de metilo extraido el aceite de palma. En el presente trabajo se realizó el estudio de catalizadores rutenio - níquel soportados sobre γ-Al2O3 en la hidrogenación de palmitato de metilo. El empleo del metal noble tiene por finalidad obtener centros hidrogenantes, mientras que el uso del níquel como promotor catalítico persiguió mejorar la selectividad al alcohol cetílico, además de ser un metal relativamente barato. Los Ru-Ni/γ-Al2O3 se prepararon por coprecipitación-adsorción a pH = 8, el precipitado formado se secó a 80 °C y se activo en flujo de H2 a 300°C, durante 3 h. Para llevar a cabo la reacción de hidrogenación, se usó un estándar de palmitato de metilo como sustrato de reacción disuelto en dodecano y 200 mg de catalizador. La reacción catalítica de hidrogenación del palmitato de metilo se realizó en un reactor batch a 260 °C, 800 PSI de H2 y 800 rpm de agitación. El tiempo de reacción en la mayoría de los catalizadores fue de 15 h, tomando muestras del reactor y analizándolas por cromatografía de gases para evaluar la conversión y la selectividad a alcohol cetílico durante el tiempo de reacción. Los efectos analizados en la conversión y selectividad a alcohol cetílico fueron: la relación molar de los metales en el catalizador, y el efecto promotor del Ni en la selectividad a alcohol cetílico,la modificación de la temperatura de reacción de 260 a 220°C y el método de síntesis del catalizador por precipitación en comparación con impregnación húmeda. La curva de conversión y selectividad del catalizador monometálico soportado Ru/Al sintetizado por precipitación, presentó una alta conversión cercana al 95% de palmitato, pero una selectividad menor al 1% de alcohol cetílico. Sin embargo, la introducción del Ni en el sistema Ru-Ni aumentó dráscticanente la selectividad a alcohol cetílico como lo mostró el catalizador bimetálico soportado 4%Ru2Ni1/Al CI preparado por impregnación humeda que alcanzó una selectividad de 15%, debido posiblemente a la interacción entre Ru0 y las especies de níquel con el soporte, como lo muestra el perfil TPR, la formación de especies ácidas de fuerza intermedia y la formación de especies reducibles sobre la superficie del catalyzador evidenciado por la facilidad de adsorción de hidrógeno.