degradacion poliestireno

Avances en Ciencias e Ingeniería - ISSN: 0718-8706
Av. cien. ing.: 3(3), 69-81 (Julio/Septiembre, 2012)

Fuentes et al.

MECANISMOS DE DEGRADACIÓN TÉRMICA Y CATALÍTICA DE
POLIESTIRENO BAJO CONDICIONES DE HIDROCRAQUEO
POLYSTYRENE THERMAL AND CATALYTIC DEGRADATION MECHANISMS
UNDER HYDROCRACKING CONDITIONS
Edwin G. Fuentes1, María P. González-Marcos1*, Rubén López-Fonseca1, José I.Gutiérrez-Ortiz1,
Juan R. González-Velasco1
(1) Universidad del País Vasco/EHU, Facultad de Ciencia y Tecnología, Departamento de Ingeniería Química,
Apartado 644, E-48080 Bilbao - España
*autor de contacto (e-mail: mp.gonzalezmarcos@ehu.es)

Recibido: 30/03/2011 - Evaluado: 09/06/2011 - Aceptado: 03/08/2011

RESUMEN
Este trabajo discierne entre los mecanismos de reacción involucrados en losprocesos térmicos y catalíticos de la
degradación de poliestireno 30% en peso disuelto en decalina sobre el catalizador bifuncional Pt/Al2O3. Se
comprobó que mediante el proceso térmico se obtienen como productos principalmente oligómeros y
compuestos monoaromáticos, principalmente estireno, mientras que en el proceso catalítico se producen
oligómeros, en menor concentración que el proceso térmico,y compuestos monoaromáticos los cuales,
posteriormente, se hidrogenan parcialmente. Lo anterior sugiere que mediante hidrocraqueo sería posible
obtener productos con una calidad tal que podrían ser usados como combustibles, sin la necesidad de posterior
hidrotratamiento. Sin embargo, se deduce que catalizadores bifuncionales con centros metálicos y ácidos tipo
Lewis no son los más indicados,ya que promueven reacciones de hidrogenación en los radicales, inhibiendo la
completa degradación del poliestireno, y, por otro lado, no catalizan reacciones de rupturas de anillo ni craqueo
de los compuestos aromáticos.
ABSTRACT
In this study, differences between reaction mechanisms involved in thermal and catalytic processes of
polystyrene degradation, 30% wt. in decalin, over Pt/Al2O3bifunctional catalyst, are presented. Oligomers and
aromatic derivates, mainly styrene, are mainly produced through the thermal process, whereas, with Pt/Al2O3,
both depolymerisation and hydrogenation reactions have occured. Oligomers, in a lower concentration than in
the thermal process, and aromatics, mainly ethyl benzene, are obtained through depolymerisation with catalyst.
Aromatic compoundsproduced by polymer degradation are partially hydrogenated. These facts suggest the
possibility to obtain good quality products through hydrocracking, which could be directly used as fuels without
an ulterior hydrotreatment. However, bifunctional catalysts, with both metallic and Lewis acidic sites, are not
ideal for this process, because they promote radical hydrogenation reactions, thatterminate the polystyrene
degradation process, and, additionally, Pt/Al2O3 does promote neither aromatic ring opening nor cracking
reactions.
Palabras clave: hidrocraqueo; poliestireno; decalina; catalizador platino/alúmina
Keywords: hydrocracking, polystyrene; decalin; platinum/alumina catalyst

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INTRODUCCIÓN
La producción anual de plásticos alrededor del mundo se estimó en 260.000.000 t en el año 2008, y la cifra
continúa creciendo. En la Figura 1 se observa la distribución de la producción de acuerdo al tipo de plástico,
poliestireno (PS), polietileno de baja densidad (PEBD) y de alta densidad (PEAD),policloruro de vinilo (PVC),
polipropileno (PP), y politereftalato de etileno (PET). Por otro lado, en la Figura 2 se presenta la distribución de
acuerdo al sector donde se aplica.
De la Figura 1, vale la pena destacar el peso del PS en la producción de plásticos, mientras que en la Figura 2 se
puede ver que la mayor aplicación de los plásticos es el embalaje, lo cual significa tiempo de...