Producción de aromáticos por despolimerización reductiva de lignina sobre catalizadores carbonosos producidos a partir de lignosulfonato sódico.

Abstract

El incremento de la producción de lignina en la industria de la producción de pasta de celulosa y en las biorefinerías lignocelulósicas, junto con la creciente demanda de procesos con cero producción de residuos en el marco de la bioeconomía circular, hace necesario desarrollar nuevas metodologías para la valorización de la lignina. Este trabajo propone su doble valorización mediante su conversión en catalizadores basados en carbono y la aplicación de éstos en su despolimerización reductiva para la producción de monómeros aromáticos de alto valor añadido. Los carbones activados empleados como soporte catalítico fueron preparados por activación química de un lignosulfonato de sodio con H3PO4 en relación 3/1 (masa agente activante/precursor carbonoso) y activados a 500 °C. El carbón activado fue impregnado con distintas cantidades de sales precursoras de níquel, molibdeno y cobalto y sometido a tratamiento térmico a 800 °C, produciendo un catalizador de níquel y dos catalizadores bimetálicos de Ni-Mo, y Co-Mo. La despolimerización reductiva de lignina organosolv se llevó a cabo empleando estos catalizadores en un reactor discontinuo agitado a 350 °C y 100 bar de presión inicial de H2 durante 4 horas. En todas las reacciones se obtuvo una fase gaseosa, una líquida orgánica, una líquida acuosa y una sólida, las cuales fueron caracterizadas a través de diferentes técnicas. El catalizador carbonoso con Ni y Mo fue el más activo, despolimerizando en gran medida la lignina, y mostrando una moderada actividad en la hidrodesoxigenación de los correspondientes monoméros aromáticos en condiciones suaves. La fase líquida orgánica obtenida presentó un alto rendimiento hacia los monoméros y elevada selectividad hacia aromáticos oxigenados de alto valor económico, como los alquilfenoles. Además, en las pruebas de reacción utilizando como materia prima otra lignina de alto contenido de azufre, el catalizador mantuvo su actividad.