Endesarrollo tecnología - Instituto 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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Instituto Mexicano del Petróleo (IMP)
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GacetaIMP
Viable el desarrollo de tecnología
para obtener compuestos aromáticos
a partir de recursos renovables como
la biomasa
A
lrededor 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 doctora Maria Antonia Cortés Jácome, líder de proyecto de la Gerencia de Desarrollo de Materiales y Productos Químicos, trabaja en el desarrollo de una
tecnología para obtener productos químicos a partir
residuos lignocelulósicos agroindustriales, que permitirá generar una fuente de materia prima sustentable
para la producción de compuestos aromáticos, así como
sustituir productos químicos obtenidos a partir de recursos 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 aromáticos, 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 establecido metas para sustituir combustibles y especialidades 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 ambiental y cambio climático. Por ello, diversos países de
Europa, así como Estados Unidos tomaron la decisión
de reemplazar con productos químicos provenientes de la biomasa 10 por ciento de sus combustibles
fósiles para el año 2020 y 30 por ciento de sus especialidades químicas para 2030, con lo que esperan
disminuir la huella de carbono”.
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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 investigadores y especialistas que se dieron cita en
el Auditorio Bruno Mascanzoni, la doctora 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, hemiceLa lignina, segundo
lulosa y lignina, cuyo contenido de esta última
biopolímero más
varía en función de su origen entre 15 y 30 por
abundante en el
ciento.
La investigadora del IMP refirió que la prinplaneta, es una materia
cipal generadora de lignina es la industria
prima de bajo costo
papelera (se extrae de la madera en el proceso
para su transformación de blanqueo de la celulosa). En México, dijo, se
generan alrededor de 400 mil toneladas anuales
en diésel verde y
compuestos aromáticos 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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CATALIZADOR-LIGNAROM 01
CATALIZADOR-LIGNAROM 02
CATALIZADOR-LIGNAROM 03
Actualmente,
el
uso
A través de residuos
que se le da a la lignina es
generados por la
para generación de calor
agroindustria, se busca
mediante su combustión en los
procesos de producción y una peobtener compuestos
queña proporción de ella se emplea en
aromáticos de alto valor
la industria del cemento y cerámicos.
agregado
“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 participa en este proyecto, se prepararon catalizadores directamente en soportes formulados en extruidos triloburales, 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”.
CATALIZADOR-LIGNAROM 04
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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 comercial, 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 distinguir la naturaleza de la estructura de las mismas y cuantificar,
mediante la resonancia magnética nuclear (RMN), los diferentes
tipos de enlaces que interconectan las unidades aromáticas
fenilpropanoides de la estructura de la lignina. “La lignina IMP
está constituida principalmente de unidades fenilpropanoides 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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ceso de despolimerización catalítica, se observó que
el líquido obscuro que se alimenta al proceso sale de
color amarillo transparente, como señal de la transformación considerable de la lignina de inicio”.
Además, para el tratamiento de los efluentes 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 compuestos aromáticos fue de 52, 65 y 80 por ciento para
el ligno-sulfonato de sodio, lignina IMP y lignina de
licor negro, respectivamente”.
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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Adicionalmente, comentó, se observó que durante el proceso de despoli-merización ocurre simultáneamente cierto grado de desoxigenación de los
aromáticos oxigenados (fenoles y metoxifenoles), ya que se obtiene una cantidad considerable
de aromáticos no oxigenados tales como la
fracción BTX y trialquil-bencenos.
“Los resultados hasta ahora obtenidos indican 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 transformando 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 ©
Integrantes
del proyecto
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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.
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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
La catálisis hacia un
futuro sostenible
“U
n país que no desarrolla tecnología está condenado 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 objetivo 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 investigación en materia de refinación de petróleo y petroquímica.
Asimismo, presentó algunos datos en materia de emisión de dióxido de carbono (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 muchas 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 agregado 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 operaciones 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 catalizador bifuncional con propiedades básicas, debido a las
características únicas de los hidróxidos dobles laminares (LDHs). “Se propuso su empleo como agente precursor 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 desarrollado en el IMP fueron buenos: bajo contenido de óxido 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 nivel 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 comerciales, 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 petroquímica. “Por el doble enlace carbono-carbono de la molécula
del etileno, le confiere una alta reactividad a una gran número 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 requeridas para su evaluación en planta piloto e industrial; 3) Se está finalizando su evaluación en planta piloto para su determinación de parámetros de
operación y robustecimiento de un simulador y 4) La Dirección de Tecnología 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 química, 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
C
on 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 Mientras más leo, más veo. En la Feria del
Libro 2016, que realizaron conjuntamente la Gerencia de Servicios
al Personal y Relaciones Laborales y la Secretaría de Asistencia
Económica y Social del Sindicato Nacional de Trabajadores
del IMP, las y los trabajadores
tuvieron acceso a una gran variedad de literatura científica, infantil,
biográfica, de consulta, entre otra.
Por su parte —teniendo como marco 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 Cárdenas, 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, entenderemos que el único camino viable para que la lectura tenga futuro, consiste en
vivirla y hacerla vivir como algo agradable y necesario”. G ©
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Funcionarios de la Comisión Nacional del Sistema de Ahorro
para el Retiro ofrecieron dos pláticas al personal del IMP.
cultura
financiera y pensionaria
Por una
P
repararse para el retiro es un aspecto fundamental que las y los trabajadores deben considerar con el fin de asegurar un patrimonio que les
permita, junto con su familia, vivir con tranquilidad. Dada la relevancia 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 trabajador 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 salario, 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 ofrecen. Para poder seleccionar la mejor
Afore, la Consar recomendó tomar en
cuenta tres factores: El rendimiento
que ofrecen, el porcentaje de comisión que cobran y los servicios adicionales que puedan ofrecer.
Asimismo, explicaron las características y diferencias de los regímenes 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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Directorio
Las capacidades
Secretario de Energía
Lic. Pedro Joaquín Coldwell
aceta
que nos respaldan
P
Órgano informativo del
Instituto Mexicano del Petróleo
Dirección General

Dr. Ernesto Ríos Patrón
Dirección de Investigación
en Exploración y Producción

Dr. Gustavo Murillo Muñetón
Dirección de Investigación
en Transformación de Hidrocarburos

M. en C. Florentino Murrieta Guevara
Dirección de Tecnología de Producto

Ing. Marco Antonio Osorio Bonilla
Dirección de Servicios
en Exploración y Producción

M. en C. Jorge Mendoza Amuchástegui
Dirección de Servicios de Ingeniería

Ing. Roberto Javier Ortega Ramírez
Dirección 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 Administración

Lic. Javier Dueñas García
Coordinadora 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 Peraza
Editora

Beatriz González Bárcenas
Diseño y formación

Luis Hernández González
Reporteros (as)



Lucía Casas Pérez
Rafael Rueda Reyes
Arturo González Trujano
Fotografía

Pedro Espíndola Serrano
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E
s un espacio en el que puedes ver una serie de videos en lo
que se presenta información relevante del quehacer institucional; 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 clientes, 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.
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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,
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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