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Instituto Mexicano del Petróleo (IMP)@IMPetroleoInstituto Mexicano del Petróleo
Órgano interno informativo electrónico S cuarta época S año 1I S No. 56 S 2 de mayo 2016 S www.imp.mx
En desarrollo tecnología para obtener compuestos
aromáticos a partir de biomasa
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GacetaIMP
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Viable el desarrollo de tecnología
para obtener compuestos aromáticos
a partir de recursos renovables como
la biomasa
Alrededor del mundo —y México no es la excepción— grupos de investigadores trabajan para que en un futuro no muy lejano la materia prima básica para el desarrollo de la industria petroquímica
(benceno, tolueno y xileno) sea sustituida por productos más amigables con el ambiente y de alto valor agregado, como aquellos provenientes de recursos renovables, como la biomasa.
Doctora Maria Antonia Cortés Jácome.
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En el Instituto Mexicano del Petróleo (IMP), un equipo de investigadores, dirigido por la docto-ra Maria Antonia Cortés Jácome, líder de proyec-to de la Gerencia de Desarrollo de Materiales y Pro-ductos Químicos, trabaja en el desarrollo de una tecnología para obtener productos químicos a partir residuos lignocelulósicos agroindustriales, que permi-tirá generar una fuente de materia prima sustentable para la producción de compuestos aromáticos, así como sustituir productos químicos obtenidos a partir de re-cursos fósiles no renovables, por productos químicos obtenidos a partir de lignina contenida en la biomasa.
Durante la conferencia Transformación catalítica de lignina para la obtención de hidrocarburos aromáti-cos, que la doctora Cortés Jácome dictó en el marco del ciclo de pláticas semanales que lleva a cabo la Dirección de Investigación en Transformación de Hidrocarburos en el IMP, destacó que en los últimos años los países desarrollados han legislado y estable-cido metas para sustituir combustibles y especiali-dades químicas provenientes de fuentes fósiles por aquellos provenientes de recursos renovables, como la biomasa.
“El propósito, agregó, es disminuir el impacto de la actividad humana en la contaminación ambien-tal y cambio climático. Por ello, diversos países de Europa, así como Estados Unidos tomaron la decisión de reemplazar con productos químicos provenien- tes de la biomasa 10 por ciento de sus combustibles fósiles para el año 2020 y 30 por ciento de sus espe-cialidades químicas para 2030, con lo que esperan disminuir la huella de carbono”.
La lignina, segundo biopolímero más abundante en el planeta, es una materia prima de bajo costo para su transformación en diésel verde y compuestos aromáticos
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Por lo tanto, es importante buscar opciones tecnológicas para transformar la biomasa (única fuente renovable de carbón) en combustibles líquidos y especialidades químicas, indicó.
La lignina contenida en la biomasa, de gran valor…
Ante la comunidad de investigado-res y especialistas que se dieron cita en el Auditorio Bruno Mascanzoni, la docto-ra Cortés Jácome mencionó que la lignina representa una materia prima disponible y de bajo costo para su transformación en combustibles (diesel verde) y productos químicos (como los compuestos aromáticos), además de que constituye el segundo biopolímero más abundante en el planeta (su estructura está constituida principalmente de anillos aromáticos).
La biomasa, específicamente los residuos lignocelulósicos, contienen celulosa, hemice-lulosa y lignina, cuyo contenido de esta última varía en función de su origen entre 15 y 30 por ciento.
La investigadora del IMP refirió que la prin-cipal generadora de lignina es la industria papelera (se extrae de la madera en el proceso de blanqueo de la celulosa). En México, dijo, se generan alrededor de 400 mil toneladas anuales de lignina y 13 millones de toneladas anuales de bagazo de caña, con un contenido potencial de 3 a 4 millones de toneladas de lignina.
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A través de residuos generados por la
agroindustria, se busca obtener compuestos
aromáticos de alto valor agregado
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Actualmente, el uso que se le da a la lignina es
para generación de calor mediante su combustión en los
procesos de producción y una pe-queña proporción de ella se emplea en
la industria del cemento y cerámicos. “En Finlandia, por ejemplo, se han
construido biorrefinerías para trasformar la lignina contenida en los residuos (licor negro) que genera la industria papelera para producir diesel verde, con una capacidad de producción de 100 mil toneladas anuales”.
Conscientes de esta situación y del valor que tiene la lignina contenida en la biomasa, el grupo de investigadores
que encabeza la doctora Maria Antonia Cortés Jácome, lleva a cabo el proyecto D. 61048 Desarrollo de un proceso catalítico para
obtención de compuestos aromáticos a partir de lignina, mediante el cual se desarrolla un proceso para la
trasformación, vía catalítica, de lignina a compuestos aromáticos benceno, tolueno y xilenos (fracción BTX) y fenoles.
Para ello —aclaró— gracias a la experiencia que tiene el grupo de investigación que partici-
pa en este proyecto, se prepararon catalizadores di-rectamente en soportes formulados en extruidos tri-
loburales, con las características fisicoquímicas que se requieren en los procesos industriales. “Esto permitió evaluar
los catalizadores en la despolimerización de lignina, no sólo en reactor por lotes sino además llevarlo a un sistema
de reacción de flujo continuo a nivel microrreacción”.
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La doctora Cortés Jácome señaló que para el proceso de despolimerización se estudian, como materia prima, tres diferentes tipos de ligninas: La comer-cial, denominada lignosulfonato de sodio; la lignina IMP, que se genera en la institución a través del proyecto Y.60013 Desarrollo y adaptación de tecnología para la conversión de subproductos lignocelulósicos en etanol carburante y la lignina contenida en el licor negro, residuo de la industria papelera nacional.
Asimismo, agregó, para la caracterización de ligninas se desarrollaron metodologías por diferentes técnicas espectrométricas, lo cual se realizó durante 2015 a través del proyecto de investigación D.61011 Transformación catalítica de lignina a hidrocarburos aromáticos, a cargo del doctor José Antonio Toledo Antonio.
Gracias a ello, actualmente se puede dis-tinguir la naturaleza de la estructu-
ra de las mismas y cuantificar, mediante la resonancia magnéti-
ca nuclear (RMN), los diferentes tipos de enlaces que interconec-
tan las unidades aromáticas fenilpropanoides de la estructu-ra de la lignina. “La lignina IMP está constituida principalmen-te de unidades fenilpropanoi-des tipo siringilo, mientras que
la lignosulfonato de sodio de unidades guayacilo”, detalló.
Para realizar las pruebas a nivel microrreacción —informó la líder de
proyecto en el IMP— se implementó y acondicionó un sistema de reacción en
flujo continuo. “Al someter las ligninas al pro-
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Es necesario buscar opciones tecnológicas
para transformar la biomasa en combustibles líquidos y especialidades químicas, para disminuir
el impacto de la actividad humana en el
cambio climático
Investigadores del IMP buscan además
disminuir la contaminación ambiental
y frenar el cambio climático
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ceso de despolimerización catalítica, se observó que el líquido obscuro que se alimenta al proceso sale de color amarillo transparente, como señal de la trans-formación considerable de la lignina de inicio”.
Además, para el tratamiento de los efluen-tes de reacción se desarrolló una metodología para la separación de los componentes orgánicos disueltos en la fase acuosa, con el fin de analizarlos en un cromatógrafo de gases acoplado con detector de espectrometría de masas. “La selectividad a com-puestos aromáticos fue de 52, 65 y 80 por ciento para el ligno-sulfonato de sodio, lignina IMP y lignina de licor negro, respectivamente”.
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Adicionalmente, comentó, se observó que duran-te el proceso de despoli-merización ocurre simul-táneamente cierto grado de desoxigenación de los aromáticos oxigenados (fenoles y metoxifeno-les), ya que se obtiene una cantidad considerable de aromáticos no oxigenados tales como la fracción BTX y trialquil-bencenos.
“Los resultados hasta ahora obtenidos in-dican que es viable desarrollar una tecnología para la obtención de compuestos aromáticos a partir de un recurso renovable, como la lignina contenida en la biomasa, que además estaría trans-formando un residuo de la industria papelera o una materia prima de muy bajo valor a productos químicos de alto valor agregado para ser utilizados por la industria petroquímica nacional”, afirmó la doctora María Antonia Cortés Jácome. G ©
Los investigadores que actualmente participan en el proyecto son: José Antonio Toledo Antonio, Jorge Alberto García Martínez, José Escobar Aguilar, Miguel Pérez Luna, Isidro Mejía Centeno, Esteban López Salinas, José Gonzalo Hernández Cortés, María de Lourdes Mosqueira, Carlos Ángeles Chávez, José Manuel Martínez Magadán, Raúl Oviedo Roa, Jesús Franco Ortiz, Abraham de Luna Quiñones, Gustavo Marroquín Sánchez, María de Lourdes Guzmán y Héctor Armendáriz Herrera, quienes son apoyados por los becarios Ana Karina Medina Mendoza, Neri Vázquez García, Ofelia Rodriguez Ruiz, María del Rosario López, Selene Aurora Castillo López, Benamar Montaño Morales y Mónica Esteban Ramos.
Integrantes del proyecto
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La catálisis hacia un
futuro sostenible
En el marco del ciclo de conferencias “Premios de
Investigación de la AMC 2016”, el doctor Jaime Sánchez
Valente presenta el pasado y presente de los catalizadores
“Un país que no desarrolla tecnología está conde-nado a ser una nación dependiente”, aseguró el doctor Jaime Sánchez Valente, gerente de
Desarrollo de Materiales y Productos Químicos en el Instituto Mexicano del Petróleo (IMP), en la conferencia Pasado y presente de la catálisis hacia un futuro sostenible, que dictó en el marco del ciclo de conferencias “Premios de Investigación de la Academia Mexicana de Ciencias (AMC) 2016”, cuyo objeti-vo es que los galardonados por la AMC compartan su experiencia y promuevan los aportes y desarrollos de su investigación.
Ante la comunidad de investigadores y especialistas, tanto del Instituto como de la AMC, que se dieron cita el pasado 20 de abril en el Auditorio Bruno Mascanzoni del IMP y quienes siguieron la transmisión en vivo vía el canal de YouTube, el doctor Sánchez Valente —quien fuera distinguido en 2007 con el Premio de la Academia en la categoría de Ingeniería y Tecnología— expuso algunos aspectos fundamentales de la catálisis y de los procesos catalíticos, así como los esfuerzos que ha hecho en el IMP, como parte de su trabajo de inves-tigación en materia de refinación de petróleo y petroquímica.
Asimismo, presentó algunos datos en materia de emisión de dióxido de car-bono (CO2), biocombustibles y cambio climático. Sobre este último tema, dijo que el reto es muy grande y que por lo tanto debe haber una integración de mu-chas capacidades, biólogos, bioquímicos, químicos y por supuesto ingenieros.
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Considero que México va por buen camino y que espera que estos grupos se vayan consolidando pues, aseguró, “parte de la riqueza de un país tiene que ver con la generación de tecnología y juntos podemos hacer más”.
Respecto a las aportaciones que ha realizado con su trabajo de investigación, el destacado investigador del IMP se enfocó en lo relacionado con la Reducción de emisiones de óxidos de azufre (SOX) en unidades FCC (proceso de craqueo catalítico) y un proceso para la producción de etileno.
Destacó que el proceso de desintegración catalítica se basa en la ruptura de cadenas largas de hidrocarburos mediante la acción de un catalizador zeolítico, mismo que permite obtener hidrocarburos más ligeros y de alto valor agre-gado como gasolina, diésel, naftas, butano, gas LP y propileno. Se trata de un proceso que contribuye con siete por ciento de las emisiones globales de óxidos de azufre, además de que emplea un mayor consumo de catalizadores (llega a reponer del orden de 5 a 10 toneladas por día).
“La importancia del proceso FCC radica no solamente en el volumen y calidad de los productos que genera, sino en la variedad de carga que procesa, incluyendo residuales, así como en su alto impacto en el resto de las operacio-nes de refinación. Esto lo ha llevado a ser considerado como el corazón de una refinería, ya que 45 por ciento de la producción mundial de gasolinas proviene de las unidades FCC”.
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Explicó que con este proyecto se desarrolló un catali-zador bifuncional con propiedades básicas, debido a las
características únicas de los hidróxidos dobles lamina-res (LDHs). “Se propuso su empleo como agente precur-sor de óxidos mixtos, por lo que se desarrolló una fórmula catalítica promisoria MgFeAl-CeO2. El reto fue poner esta
fórmula y darle las propiedades mecánicas requeridas, cuyas pruebas se realizaron en la Planta FCC del IMP”,
explicó.Los resultados obtenidos con este catalizador desa-
rrollado en el IMP fueron buenos: bajo contenido de óxi-do de cerio; no afecta la distribución de productos del
proceso y no contiene pentóxido de vanadio, lo que lo hace amigable con el medio ambiente, entre otros. “Una
vez obtenido el catalizador, se realizaron pruebas a ni-vel industrial, las cuales se realizaron en la Planta UFCC I de la Refinería de Salina Cruz, Oaxaca, en donde 210
toneladas de SO2 fueron removidas durante la prueba, comprobando la eficacia del catalizador IMP-RESOX+ que lo hace más competitivo comparado con los comer-
ciales, más económico, eficiente y amigable con el medio ambiente”.
Sobre el proyecto de producción de etileno, el doctor Sánchez Valente dijo que por la cantidad y tipo de productos que se obtienen del etileno, a este compuesto químico se le conoce como la columna vertebral de la industria petroquí-mica. “Por el doble enlace carbono-carbono de la molécula del etileno, le confiere una alta reactividad a una gran núme-ro de reacciones como la adición de halógenos, la oxidación, la hidratación, y la polimerización”, agregó.
Para ello, especialistas del Instituto desarrollaron el catalizador IMP-ODECAT-01, el cual cuenta con cuatros
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características: 1) Es un catalizador térmicamente estable con alta actividad y selectividad; 2) Es un catalizador con propiedades físicas y mecánicas re-queridas para su evaluación en planta piloto e industrial; 3) Se está finalizan-do su evaluación en planta piloto para su determinación de parámetros de operación y robustecimiento de un simulador y 4) La Dirección de Tecnolo-gía de Producto del IMP está diseñando una unidad de demostración para la validación de la tecnología y la determinación de los parámetros económicos.
Finalmente, el Gerente de Desarrollo de Materiales y Productos —quien en los últimos 16 años ha colaborado en el desarrollo de catalizadores heterogéneos para las industrias de la refinación del petróleo y petroquímica en el IMP— mencionó algunos retos de la industria de la catálisis en el mundo, entre los que mencionó el desarrollo de un nuevo catalizador para la producción de amoníaco y en la transformación del CO2 de la atmósfera a productos valiosos y el desarrollo de nuevos catalizadores y procesos para la disminución de dichas emisiones.
“Como dijo Chunshan Song, sueño con utilizar CO2 y H2 generado del agua de mar para producir combustibles líquidos y materia prima para la industria quí-mica, lo que podría ser posible en algún momento del siglo XXI”, concluyó. G ©
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La lectura hay que vivirla y hacerla vivir como algo agradable y necesario
Con una serie de actividades, el IMP celebra el Día Internacional del Libro
Con la edición 2016 de la Feria del Libro, la presentación del Grupo Orphelyum y una serie de lecturas y comentarios sobre los productos y servicios que ofrece la Biblioteca, el Instituto Mexicano del Petróleo
(IMP) se unió a la celebración del Día Internacional del Libro.
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Esta serie de actividades se llevó a cabo en el marco del programa Mien-
tras más leo, más veo. En la Feria del Libro 2016, que realizaron conjun-
tamente la Gerencia de Servicios al Personal y Relaciones Labora-les y la Secretaría de Asistencia Económica y Social del Sindi-cato Nacional de Trabajadores
del IMP, las y los trabajadores tuvieron acceso a una gran varie-
dad de literatura científica, infantil, biográfica, de consulta, entre otra.Por su parte —teniendo como mar-
co cultural el mural Intelecto, Materia y Energía, que se encuentra en el vestíbulo de la
Biblioteca— el Grupo Orphelyum interpretó diversas piezas musicales de los Beatles, Pink Floyd, Eric Clapton y otros músicos, entre cada una de las cuales la responsable de la Biblioteca, Q.F.B. Irene Patricia Lozano Cárde-nas, leyó algunos fragmentos de obras escritas por destacados literatos: Don Quijote de la Mancha, de Miguel de Cervantes Saavedra; Sueño de una noche de verano, de William Shakespeare; Muchas preguntas, de Gianni Rodari; La otra piel, de Marcela Sánchez Mota y Rayuela, de Julio Cortázar.
“Más allá de ser una herramienta de comunicación, un medio de expresión o de adquisición de conocimientos, la lectura —expresó Patricia Lozano— es un acto de libertad cuyo porvenir no está en la obligación sino en el placer, “si entendemos que la lectura es un gozo que place y complace, un vicio y no un castigo, un feliz ejercicio que realiza quien no evade la realidad sino quien aprende a leerla de otra forma, a crearla y recrearla de mil maneras, entende-remos que el único camino viable para que la lectura tenga futuro, consiste en vivirla y hacerla vivir como algo agradable y necesario”. G ©
Funcionarios de la Comisión Nacional del Sistema de Ahorro para el Retiro ofrecieron dos pláticas al personal del IMP.
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Por una cultura financiera y pensionaria
Prepararse para el retiro es un aspecto fundamental que las y los traba-jadores deben considerar con el fin de asegurar un patrimonio que les permita, junto con su familia, vivir con tranquilidad. Dada la relevan-
cia del tema, personal de la Comisión Nacional del Sistema de Ahorro para el Retiro (Consar) ofreció durante dos días una plática en el Auditorio Bruno Mascanzoni del Instituto Mexicano del Petróleo (IMP), la cual fue transmitida a las regiones.
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Los funcionarios de la Consar expusieron que toda y todo trabaja-dor que esté cubierto por la Ley del Sistema de Ahorro para el retiro (SAR) tiene una cuenta de Administradoras de Fondos para el Retiro (Afore) que retiene cierto porcentaje de su sala-rio, el cual es destinado para su futura pensión.
Se refirieron a las distintas afores que hay actualmente en el mercado, tanto de instituciones financieras privadas como la de PENSIONISSSTE (que es exclusiva para trabajadores del Estado), las cuales aunque son regidas y reguladas por la Consar, tienen ciertas diferencias en cuanto a los servicios y rendimientos que ofre-cen. Para poder seleccionar la mejor Afore, la Consar recomendó tomar en cuenta tres factores: El rendimiento que ofrecen, el porcentaje de comi-sión que cobran y los servicios adicio-nales que puedan ofrecer.
Asimismo, explicaron las carac-terísticas y diferencias de los regí-menes Décimo transitorio y Cuenta individual (bono de pensión), y cómo, dependiendo del régimen elegido, la o el trabajador puede construir un patrimonio pensionario. G ©
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Es un espacio en el que puedes ver una serie de videos en lo que se presenta información relevante del quehacer insti-tucional; logros conseguidos a lo largo de cinco décadas, así
como compromisos y retos que habrá de enfrentar el IMP en los próximos años.
Asimismo, se muestra la infraestructura y equipos de los doce laboratorios del IMP (seis para Aguas arriba y seis para Aguas abajo), con los que investigadores, especialistas y personal técnico atienden las necesidades y problemáticas de la industria petrolera; así como charlas en las que se presentan los productos tecnológicos innovadores y servicios técnicos especializados con los que nuestra institución no sólo agregar valor para sus clien-tes, sino busca cumplir con el papel que la Reforma Energética le atribuye como generador de conocimientos y soluciones científicas y técnicas para la industria petrolera nacional pública y privada.
Consulta este sitio en:
http://intranet.imp.mx/
Las capacidades
que nos respaldan
Paceta
Gaceta IMP Instituto Mexicano del Petróleo, Año 2, No. 56, 2 de mayo de 2016, es una difusión semanal editada por el Instituto Mexicano del Petróleo: Eje Central Lázaro Cárdenas Norte No. 152, Col. San Bartolo Atepehuacan, Delegación Gustavo A. Madero, C. P. 07730, Tel. 9175 7945, www.imp.mx. Editor Responsable: Beatriz Leonor González Bárcenas.
Reserva de Derechos al uso exclusivo: 04-2015-010914224900-203. Distribuido por la Gerencia de Comunicación Social y Relaciones Públicas. Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación. El contenido de este material informativo podrá ser reproducido, siempre y cuando se cite la fuente.
Directorio
Secretario de EnergíaLic. Pedro Joaquín Coldwell
Dirección General Dr. Ernesto Ríos PatrónDirección de Investigación en Exploración y Producción Dr. Gustavo Murillo MuñetónDirección de Investigación en Transformación de HidrocarburosM. en C. Florentino Murrieta GuevaraDirección de Tecnología de ProductoIng. Marco Antonio Osorio BonillaDirección de Servicios en Exploración y ProducciónM. en C. Jorge Mendoza AmuchásteguiDirección de Servicios de Ingeniería Ing. Roberto Javier Ortega RamírezDirección de Desarrollo de Talento M. en C. Rafael Ramos Palmeros Dirección de Planeación de la Operación M. en A. Alfredo Rosas Arceo Dirección de Finanzas y AdministraciónLic. Javier Dueñas GarcíaCoordinadora de Asesores Dirección General M. en F. Patricia Agundis Salazar Unidad de Asuntos Jurídicos M. en D. Fabiana Galeno Rodríguez Órgano Interno de Control Lic. Guillermo Narváez Bellacetín
Gerencia de Comunicación Social y Relaciones Públicas Juan Cristóbal Ramírez PerazaEditora Beatriz González BárcenasDiseño y formación Luis Hernández GonzálezReporteros (as) Lucía Casas Pérez Rafael Rueda Reyes Arturo González Trujano Fotografía Pedro Espíndola Serrano
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Todos en sintonía con el
Programa Estratégico
2015-2018
Estrategias e iniciativas estratégicas
Para alcanzar los siete objetivos del Programa Estratégico 2015-2018,
se definieron 24 estrategias, asociadas a cada uno de estos, las cuales
consideran para su implementación una serie de iniciativas estratégicas.
Objetivo 3
Asegurar la sustentabilidad financiera, maximizando la generación de valor de la IDT
Estrategia 3.3
Optimizar los ciclos de desarrollo de los productos, tecnologías y servicios hasta
su comercialización
Iniciativas estratégicas
• Fortalecer la integración de las áreas para identificar oportunidades tempranas
de aplicación y escalamiento.
• Aplicar esquemas de colaboración para la asimilación y desarrollo de tecnología.
• Rediseñar los procesos de transferencia tecnológica de los resultados de IDT hacia
su aplicación.
Conócelo en: http://akbal.imp.mx/normateca/archivos/DIPE2–2IMP0.PDF
