Formación de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) y hollín en la pirólisis de hidrocarburos

Resumen

En la actualidad, cerca del 82 % del consumo energético español proviene de la combustión de
petróleo, carbón y otros combustibles sólidos. Durante este proceso de conversión térmica, y
en condiciones reductoras, cantidades considerables de hollín pueden formarse junto con
cenizas o compuestos que, en algunas ocasiones, resultan de considerable riesgo para la salud
humana, tal es el caso de los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP). 16 de estos HAP
están considerados por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) como
de alta prioridad, debido a su potencial tóxico y a la frecuencia con que son encontrados en el
ambiente. Estos compuestos aromáticos pueden escapar a la atmósfera en forma de gases y/o
pueden quedar adsorbidos sobre la materia particulada, como el hollín, aumentando su
potencial tóxico. Los HAP también se consideran importantes intermedios en la formación de
hollín, aunque aún no se conoce completamente esta compleja relación hollín‐HAP. Por esta
razón, se está llevando a cabo un estudio dentro del Grupo de Procesos Termoquímicos (GPT)
para identificar las cantidades formadas de hollín y HAP considerando la pirólisis de diferentes
hidrocarburos, en un reactor de flujo pistón, y analizando la influencia de diferentes
condiciones de operación como la temperatura de reacción (1073 K‐1473 K), la concentración
de hidrocarburo (10.000 ppmv‐30.000 ppmv) y el tiempo de residencia (1,28 s‐3,88 s). Los
resultados más relevantes de la pirólisis de acetileno (considerado un importante precursor del
hollín) muestran que la suma de los HAP presenta un máximo alrededor de 1223 K para todas
las concentraciones de hidrocarburos consideradas, mientras que la cantidad de hollín
aumenta con la concentración de hidrocarburos y la temperatura.