Aceite de pirólisis en lugar de petróleo crudo: un análisis más rápido del flúor reduce el riesgo para las refinerías
Un nuevo método resuelve un reto analítico clave
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La industria química está experimentando actualmente una de las transformaciones más profundas de su historia. Aunque los debates en Europa se centran a menudo en el aumento de los costes energéticos y de las cargas normativas -desafíos que pueden abordarse con medidas políticas-, con frecuencia se pasa por alto otra cuestión clave: la seguridad y sostenibilidad a largo plazo de las materias primas químicas. En un mundo marcado por la inestabilidad geopolítica en todas las grandes regiones productoras de petróleo y por la creciente presión pública para utilizar los recursos de forma responsable, la economía circular se ha convertido en una prioridad estratégica fundamental.
Un pilar central de este enfoque circular es la conversión de residuos plásticos en materias primas útiles. Mediante pirólisis a temperaturas y presiones elevadas, los plásticos y otros flujos de residuos pueden transformarse en aceite de pirólisis de residuos plásticos (WPPO) y gas de pirólisis. Ambos son materias primas valiosas que pueden reintegrarse en la cadena de valor química. Este proceso permite convertir los materiales de desecho en nuevas materias primas mediante la aportación de energía, reduciendo -y a largo plazo eliminando potencialmente- la dependencia del petróleo crudo y el gas natural. Estos avances son especialmente beneficiosos para regiones muy dependientes de las importaciones fósiles, como Europa, India y Asia Oriental.
Sin embargo, el uso de WPPO como sustituto del petróleo crudo introduce nuevos retos analíticos. A diferencia del petróleo natural, los aceites de pirólisis contienen diversas sustancias procedentes de los aditivos utilizados durante el primer ciclo de vida de los plásticos. Un elemento especialmente crítico es el flúor. Mientras que en los aceites minerales está prácticamente ausente, las concentraciones de flúor en los aceites de pirólisis pueden variar significativamente en función del residuo de entrada. Incluso en niveles bajos, el flúor supone una grave amenaza en los procesos de refinado, ya que actúa como veneno para los catalizadores y provoca una grave corrosión. Por tanto, es esencial disponer de técnicas analíticas fiables y rápidas para controlar el contenido de flúor y proteger las operaciones posteriores.
Tradicionalmente, la determinación del flúor se ha basado en la cromatografía iónica de combustión (CIC), un método probado pero que requiere mucho tiempo. En respuesta a la demanda de la industria de análisis más rápidos y eficaces, se ha desarrollado una nueva solución que combina la combustión pirohidrolítica a alta temperatura con la espectrometría de absorción molecular de fuente continua de alta resolución (MAS). En este enfoque, las muestras de WPPO se queman a altas temperaturas en presencia de agua, lo que permite capturar el flúor en una solución acuosa de forma uniforme y estable, eliminando al mismo tiempo la complejidad de la matriz orgánica. Se añade galio para formar moléculas de fluoruro de galio, que luego se detectan con alta sensibilidad mediante MAS. Esta técnica permite el análisis de flúor en sistemas estándar de espectrometría de absorción atómica (AAS), reduciendo significativamente la huella instrumental y el coste operativo en comparación con las configuraciones convencionales.
El método se implementa utilizando dos instrumentos complementarios: el ICprep, equipado con control de combustión autooptimizado, y el contrAA 800 G, que puede funcionar tanto como sistema MAS como sistema AAS plenamente capaz.
Las investigaciones han demostrado que el método combinado ICprep-contrAA alcanza una sensibilidad y precisión comparables a los métodos CIC establecidos, al tiempo que aumenta significativamente el rendimiento gracias a la reducción de los tiempos de análisis. Con este nuevo método, el flúor de los aceites de pirólisis puede controlarse de forma más rápida, fiable y eficaz, lo que favorece una mayor integración de las materias primas circulares en la cadena de valor petroquímica. Al permitir un análisis rápido y sólido del flúor, la solución elimina un obstáculo clave para la adopción generalizada de los aceites de pirólisis y refuerza el camino de la industria hacia un futuro más sostenible y resistente.
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