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MAESTRIA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE 
Modulo: 
MANEJO INTEGRADO DE RESIDUOS SOLIDOS 
Docente: Carlos Arturo ...
REGENERACIÓN DE CATALIZADORES INDUSTRIALES 
DEFINICIONDECATLIZADOR: 
Uncatalizadoresunasustanciaquímica,simpleocompuesta,q...
TIPOS DE CATALIZADORES 
CatalizadorHomogéneo:Esuncatalizadorendisoluciónconlosreactivos.Elcatalizadorsecombinaconunodelosr...
USO INDUSTRIAL DE CATALIZADORES 
Enlosdiferentesprocesosindustriales,lavelocidaddeproducciónylacantidaddeproductosdebenird...
OTROS USOS DE CATALIZADORES 
Lagasolinadealtogradoseconsiguemedianteunprocesoconocidocomohidrofinado,esdecir,lahidrogenaci...
PROCESO CATALICO DEL PETROLEO 
•Desintegración.Esteprocesopermitetransformarmoléculaspesadasencombustibleslivianosymateria...
MANEJO DE CATALIZADORES DESGASTADOS 
Losprocesospararecuperarlosmetalesquecontienenlosresiduossonunaopciónatractivaparavar...
… MANEJO DE CATALIZADORES DESGASTADOS 
•Laindustriapetroleradesechaunagrancantidaddecatalizadoresderivadosdelosprocesosdeh...
… MANEJO DE CATALIZADORES DESGASTADOS 
•EnlaIndustriaPetrolera,durantelosprocesosdehidro- desulfuraciónycraqueo*catalítico...
… MANEJO DE CATALIZADORES DESGATADOS 
•Lahidro-desulfuraciónesunprocesodestinadoaeliminarelazufre(queesunaimpurezacontamin...
FORMAS DE DESACTIVAR UN CATALIZDOR 
•Loscatalizadoresagotadossontratadoscomounafuentepotencialdemetalesnoblesysesometenapr...
FORMAS DE DESACTIVAR UN CATALIZDOR
•Técnicasderegeneraciónmecánica. 
•Unaopciónatractivaparaelusodeloscatalizadoresgastadosescomomateriaprimaenlaproducciónde...
Técnicasderegeneracióntérmica. 
•Ladesactivacióntérmicaseproducedebidoaquedurantelaoperaciónseexponeelcatalizadoratemperat...
•Técnicasderegeneraciónquímica 
•Lamayorpartedeloscontaminantesqueproducenladesactivaciónquímicadelcatalizador(principalme...
CONCLUSIONES 
•Un catalizador puede definirse como una sustancia capaz de hacer que un sistema químico alcance más rápidam...
BIBLIOGRAFIA 
•http://www.oni.escuelas.edu.ar/olimpi99/autos-y-polucion/cataliza.htm 
•http://bibliotecadigital.ilce.edu.m...
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Regeneracion de catalizadores industriales

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Definición de catalizadores y su regeneración

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Regeneracion de catalizadores industriales

  1. 1. MAESTRIA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE Modulo: MANEJO INTEGRADO DE RESIDUOS SOLIDOS Docente: Carlos Arturo Álvarez Monsalve Realizado por: MARIA MAGDALENA CASTRO ACEVEDO CATHERINE MORALES BUITRAGO GERMÁN ANDRÉS LOZANO OSPITIA Tema: REGENERACION DE CATALIZADORES INDUSTRIALES
  2. 2. REGENERACIÓN DE CATALIZADORES INDUSTRIALES DEFINICIONDECATLIZADOR: Uncatalizadoresunasustanciaquímica,simpleocompuesta,quemodificalavelocidaddeunareacciónquímica,interviniendoenellaperosinllegaraformarpartedelosproductosresultantesdelamisma.
  3. 3. TIPOS DE CATALIZADORES CatalizadorHomogéneo:Esuncatalizadorendisoluciónconlosreactivos.Elcatalizadorsecombinaconunodelosreactivosformandouncompuestointermedioquereaccionaconelotromásfácilmente.Sinembargo,elcatalizadornoinfluyeenelequilibriodelareacción,porqueladescomposicióndelosproductosenlosreactivosesaceleradaenungradosimilar. Catalizadorheterogéneoodecontacto:Esuncatalizadorqueestáenunafasedistintadelosreactivos.Loscatalizadoresdecontactosonmaterialescapacesdeabsorbermoléculasdegasesolíquidosensussuperficies.Estareacciónseutilizaencatalizadoresacopladosalosautomóvilesparaeliminarelmonóxidodecarbonodelosgasesdeescape.
  4. 4. USO INDUSTRIAL DE CATALIZADORES Enlosdiferentesprocesosindustriales,lavelocidaddeproducciónylacantidaddeproductosdebenirdelamano.Cuandoseestánllevandoacaboprocesosquímicoshayquegarantizarqueseanenergéticamenteeficientesyqueproporcionenunaalternativalimpiay económicaparahacercompetitivoslosprocesosindustriales.Loscatalizadoressonutilizadosparaestepropósito.Unavezaplicadoalgúnmétodoquímicoenelprocesoindustrialqueseestéllevandoacabo,sepuedenutilizarcatalizadores.Deestamaneraseaumentalavelocidaddelasreaccionesnecesariasyselogranmayoresvelocidadesenelprocesoindustrial.
  5. 5. OTROS USOS DE CATALIZADORES Lagasolinadealtogradoseconsiguemedianteunprocesoconocidocomohidrofinado,esdecir,lahidrogenacióndepetróleorefinadoaaltapresiónyconuncatalizador,comoporejemploelóxidodemolibdeno.Elhidrofinadonosóloconvierteelpetróleodebajovalorengasolinademayorvalor,sinoquealmismotiempopurificaquímicamenteelproductoeliminandoelementosnodeseados,comoelazufre.Elgasógeno,elcarbónyelalquitrándehullapuedentambiénhidrogenarseparaproducirgasolina. Undispositivoincorporadoalossistemasdeescapedelautomóvilparareducirlacantidaddesustanciascontaminantesencualquiergasdeescape.Elcatalizadorcontienepequeñasbolitasrecubiertasdemetal.Cuandolosgasesdeescapepasanporelcatalizador,estosmetalesactúancomosustanciascatalizadorasquefavorecenreaccionesquímicasytransformanelmonóxidodecarbonoydeterminadoshidrocarburos,enalgomásinocuo,comoeldióxidodecarbonooelagua.
  6. 6. PROCESO CATALICO DEL PETROLEO •Desintegración.Esteprocesopermitetransformarmoléculaspesadasencombustibleslivianosymateriasprimasparalaindustriapetroquímica. IndustrialmenteseconocecomoprocesoFCC(FluidCatalyticCracking). •Reformacióndegasolinas.Esteprocesopermiteaumentarelrendimientodegasolinasasícomoelnúmerodeoctanoenellas. •Hidrotratamientos.Losprocesosdenominadosdehidrotratamientotienencomofinalidadlaeliminacióndeimpurezascomoazufre,nitrógeno,oxígeno, níquelovanadioqueacompañanalasmoléculasdehidrocarburoquecomponenelpetróleo. •Oxidación.Medianteesteproceso,lasolefinasyaromáticossetransformanenaldehídos,alcoholes,cetonas,peróxidosyóxidosquetienengrandemandaenpetroquímica. •Alquilación.Eltérminoalquilaciónseaplicageneralmenteareaccionescatalizadasentreelisobutanoyvariasolefinasligeras. •Isomerización.Laisomerizaciónesunapartepequeñaperoimportantedelosprocesosdeunarefinería.Elbutanoseisomerizaaisobutanoparaluegoserutilizadoparalaalquilacióndelisobutilenoyotrasolefinas.
  7. 7. MANEJO DE CATALIZADORES DESGASTADOS Losprocesospararecuperarlosmetalesquecontienenlosresiduossonunaopciónatractivaparavariasempresasyaquelespermiteelaprovechamientoyreciclajedealgunosdesusresiduos.Enañosrecientessehanpropuestomuchosprocesosdeestetipoconelobjetodeminimizarlosefectosambientalesquemuchosmaterialesdedesechoproducenalmedioambiente;sinembargolosresultadoshansidofrecuentementeunapobrerecuperaciónyunaseparacióndemetalesincompleta.
  8. 8. … MANEJO DE CATALIZADORES DESGASTADOS •Laindustriapetroleradesechaunagrancantidaddecatalizadoresderivadosdelosprocesosdehidrodesulfuración,estosmaterialessonpequeñosgranosgastadoscuyaeficienciacatalíticasehaagotadoyquesonaltamentetóxicos.Sehanplanteadosolucionesalternativasalosproblemascausadosporestoscatalizadores;unadelascualeseslaeliminacióndecarbónconaireounamezcladenitrógeno-aireacondicionescontroladas(HildebrantyKoseuglo,1993).Sinembargo,lasimpurezasmetálicaspermanecensobreelcatalizadorcomounabarreradedifusión.Porloquelosmetalessolamentepuedeneliminarsemediantetratamientosqueseusanenlosprocesosextractivos,talescomolahidro-metalurgiaylapiro- metalurgia(ChenyFeng,2006).
  9. 9. … MANEJO DE CATALIZADORES DESGASTADOS •EnlaIndustriaPetrolera,durantelosprocesosdehidro- desulfuraciónycraqueo*catalítico,seutilizancatalizadoresquesedegradandebidoaladepositacióndeazufreehidrocarburosademásdelaadhesióndemetalescomohierro,níquel,cobreyvanadio,contenidosenloscrudos. Estosmaterialesseadhierenalasuperficiedelcatalizadorinhibiendosufunciónyporlotantohaciendoqueestospierdansueficiencia.Estosresiduossondesechadossinningúntratamientoposterior,convirtiéndoseendesechossólidosloscualessonclasificadoscomopeligrosos.EstoscatalizadoresconstandeunsoportedeAl2O3yunaaleación, principalmentedemolibdeno-níquel,funcionandoelmolibdenocomometalactivoyelníquelcomopromotorcatalítico(IMP-DSP,1994).
  10. 10. … MANEJO DE CATALIZADORES DESGATADOS •Lahidro-desulfuraciónesunprocesodestinadoaeliminarelazufre(queesunaimpurezacontaminante)queseencuentraenelcombustiblealfinalizardespuésdesustratamientosprimarios,talescomodestilaciónreaccionada,reformingocracking.Esteazufreseencuentracombinadoformandocomponentesquímicosquepuedenserencontradosenloscombustiblesenelmotorenelmomentodelacombustión, producencorrosióndeloselementosmecánicosyalserexpulsadoslosgasesestoscontaminanelambiente. •Loscomponentesquímicosqueseencuentranenelcombustibleaparecencomodióxidodeazufre(SO2)y(SO3) queluegodelacombustiónsetransformanenH2SO3y/oH2SO4quesongasescorrosivosgeneradoresdelluviasácidasresponsablesdeladestruccióndemuchosbosques.
  11. 11. FORMAS DE DESACTIVAR UN CATALIZDOR •Loscatalizadoresagotadossontratadoscomounafuentepotencialdemetalesnoblesysesometenaprocedimientoshidrometalúrgicos. •Lamayoríadelasempresasdedicadasaelloseocupandelarecuperacióndeplatino, paladioyrodio.Sinembargo,estostratamientosutilizanagentesaltamenteagresivosycorrosivos,ademásdeproducirgrandescantidades.
  12. 12. FORMAS DE DESACTIVAR UN CATALIZDOR
  13. 13. •Técnicasderegeneraciónmecánica. •Unaopciónatractivaparaelusodeloscatalizadoresgastadosescomomateriaprimaenlaproduccióndeotrosproductos,taleselcasodeloscatalizadoresdeFCC(FluidCrackingCatalytic)quesehanutilizadoenlaproduccióndecemento(SchreiberyYonley1993).
  14. 14. Técnicasderegeneracióntérmica. •Ladesactivacióntérmicaseproducedebidoaquedurantelaoperaciónseexponeelcatalizadoratemperaturassuperioresa800°C,yelloprovocalaaglomeraciónysinterizacióndelaspartículasdemetal,conlaconsiguientedisminucióndeactividadcatalítica.Sinembargo,larecuperacióndelamismaesposiblepuestoquediversosautoreshaninformadodequemediantetratamientostérmicossepuedeproducirlaredispersióndelmetalenelcatalizador.Estaredispersiónseproduceporlaformacióndeóxidosmetálicos,loscuales,trassureducción,formaríanpequeñosclustersmetálicosenlasuperficiedelcatalizador. •Parafavorecerlaredispersióndelmetalsehapropuestolautilizacióndediferentesgases,individualmenteomezclados,durantelaregeneracióntérmica. •Delosgasesempleados,elhidrógenoeselmenosefectivo,yaque,apesarderecuperarlaactividadcatalítica,estarecuperaciónsemantieneúnicamenteuncortoperiododetiempo. •Elempleodeaireatemperaturasentre500-700ºCpermitelarecuperaciónprácticamentetotaldelcatalizadorrespectoalaconversióndeCOehidrocarburos.Sinembargo,estetratamientosóloesefectivoparaaquelloscatalizadoresconelevadacargametálica(6.000mg/dm3).
  15. 15. •Técnicasderegeneraciónquímica •Lamayorpartedeloscontaminantesqueproducenladesactivaciónquímicadelcatalizador(principalmentefosfatos,sulfatosyóxidos)sedisuelvenenmediosácidos. •Esporelloque,aniveldelaboratorio,casitodaslastécnicasderegeneraciónactualessebasanenelempleodeácidosorgánicosdébilesparamovilizarestosconta-minantesdelasuperficiedelcatalizador.Noseusanácidosfuertes(HCl, HNO3oH2SO4)porquepuedenatacarydestruirelsustratodelcatalizador. •Laeliminacióndecontaminantesacumuladosenlossitiosactivosdeloscatalizadorescondisolucionesdeácidosorgánicosdébilesserealizaatravésdeladisolucióndeloscompuestoscontaminantesylaformaciónposteriordecomplejosdemetalesyotrosionesformadosendisolución.Losácidosorgánicosdébilesmásusadossonelacético,eloxálicoyelcítrico.LasdisolucionesdeestosácidosdébilessonmuyeficientesenlaeliminacióndeP,Fe,Zn,Cr,Pb,NiyCu.ElácidooxálicoesmáseficientequeelacéticoyelcítricoenlaeliminacióndePyCu, mientrasquelaaplicacióndeácidocítricoesmuchomejorparasepararZn,Fe,Cr, PbyNi. •LastécnicasmásrecienteshanpropuestoelusodeagentesquelantescomoelEDTA,habiéndosecomprobadoqueladisolucióndiluida(0,1M)deesteácidoesmuyeficienteparalaextraccióndecontaminantesmetálicos,comoPb,Ca,Zn,Fe, CuyNi.Además,elposteriorlavadoconácidooxálicopermiteunarecuperaciónmuchomayordelaactividadcatalíticaydelaOSC,fundamentalmentedebidoaqueseproducelaeliminacióndelamayoríadeloscompuestosquecontienenP.
  16. 16. CONCLUSIONES •Un catalizador puede definirse como una sustancia capaz de hacer que un sistema químico alcance más rápidamente su estado de equilibrio, sin alterar las propiedades de dicho equilibrio ni consumirse durante el proceso. •Existen dos tipos de catalizadores: Catalizador Homogéneo y Catalizador heterogéneo o de contacto. •Existen 3 técnicas de regeneración de catalizadores principalmente: la mecánica, térmica y química. •Previo al tratamiento o manejo a realizar con el catalizador desgastado se debe conocer bien su conformación para utilizar el método más efectivo en su recuperación. •La recuperación de catalizadores en algunos países es realizado por empresas comerciales especializadas; actividad que genera buenos ingresos. •En Colombia y Latinoamérica no se conocen muchas empresas dedicadas a esta actividad.
  17. 17. BIBLIOGRAFIA •http://www.oni.escuelas.edu.ar/olimpi99/autos-y-polucion/cataliza.htm •http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/059/htm/sec_9.htm •http://www.100ciaquimica.net/temas/tema6/punto6.htm •imarrero.webs.ull.es/sctm04/modulo2/4/abrito.pdf •www.catalizadores-brain.com/index.php?option=com_content •www.buchen-ics.com/fileadmin/user_upload/.../ics_flyer_www_span.pdf •Definicióndecatalizador-Quées,SignificadoyConceptohttp://definicion.de/catalizador/#ixzz3Gn1zTrtd •REVISTACreces.CienciayTecnología.Junio1999 •UNIVERSIDADDEVALLADOLID.EscuelaTécnicaSuperiordeIngenierosIndustriales. DepartamentodeQuímicaOrgánica. •http://www.estrucplan.com.ar/articulos/verarticulo.asp?IDArticulo=787 •http://es.wikipedia.org/wiki/Cat%C3%A1lisis •J.Rendón.,IAsencio.,R.CamarilloyA.Martín.REVISTAIngenieríaQuímica.UniversidaddeCastilla-LaMancha.TratamientodeResiduos.N°455.

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