Reactieproces met de Ga/ZSM-5 katalysator.

Door gallium toe te voegen aan een ZSM-5 katalysator kan de opbrengst van aromaten uit biomassa met 40 procent omhoog. Dit schrijven Yu-Ting Cheng en Jungho Jae uit de groep van George Huber (Universiteit van Massachusetts Amherst) in Angewandte Chemie.

Normaal gesproken levert de katalytische pyrolyse van biomassa met ZSM-5, een aluminosilicaat-zeoliet, ongeveer 14 procent aromatische verbindingen op. De nieuwe katalysator schroeft dit op tot een kleine 20 procent, een toename van 40 procent. Daar komt bij dat het hele proces in één reactor plaatsvindt, dat de katalysator goedkoop is en dat de producten direct te gebruiken zijn in bestaande vervolgprocessen.

De cellulose en hemicellulose uit de biomassa wordt door de pyrolyse omgezet in suikers die gedehydrateerd worden tot furanen. Deze furanen worden, gekatalyseerd door gallium, omgezet in allenen en CO. Zeoliet katalyseert de omzetting van de allenen in alkenen en vervolgens katalyseert gallium de verdere omzetting in aromatische verbindingen. Restproducten zijn cokes, CO2 en water. De cokes worden hergebruikt als brandstof voor de pyrolyse.

Uiteindelijk levert dit proces vijf van de zes petrochemische bouwstenen op; benzeen, tolueen, xyleen, ethyleen en propyleen. Alleen methaan mist nog.

Bron: Angewandte Chemie

Onderwerpen