Análisis de las interacciones entre algunos compuestos azufrados aromáticos y el tetracloroferrato de cafeína para la remoción de azufre en combustibles líquidos

La creciente demanda energética a nivel mundial ha intensificado el uso de combustibles fósiles, lo que ha llevado a recurrir a materias primas de menor calidad y con mayor contenido de impurezas. Esta situación involucra la presencia de contaminantes como los compuestos azufrados, en el procesamiento del petróleo. La presencia de estas especies representa un desafío tanto en la etapa de refinación como en su posterior combustión, debido a que su oxidación genera óxidos de azufre (SOₓ), gases altamente contaminantes responsables de fenómenos como la lluvia ácida y con efectos nocivos para la salud pública y el medio ambiente. Durante las últimas décadas, se han establecido normativas internacionales cada vez más estrictas para la regulación de las concentraciones de azufre permitidas en los combustibles, lo cual ha motivado la búsqueda de nuevas tecnologías para su remoción eficiente. Aunque la hidrodesulfuración (HDS) sigue siendo el método más utilizado a nivel industrial, este presenta limitaciones significativas frente a compuestos azufrados con estructuras aromáticas, debido a su baja reactividad a condiciones estándar de operación. En este contexto, surge como alternativa la aplicación de líquidos iónicos en procesos de extracción líquido-líquido para la remoción de compuestos aromáticos azufrados. En el presente trabajo se realizó el estudio de un líquido iónico basado en el catión de cafeína protonada y el anión tetracloroferrato, evaluando su capacidad de remoción mediante un enfoque teórico-computacional. A través de herramientas de la mecánica cuántica como Gaussian 09 y los paquetes NBO (Natural Bond Orbital), QTAIM (Quantum Theory of Atoms in Molecules) y NCI (Non-Covalent Interactions), se caracterizó a nivel molecular la naturaleza y fortaleza de las interacciones entre los iones del líquido iónico y diferentes compuestos aromáticos azufrados. Los resultados permiten identificar los sitios mas probables de interacción, los mecanismos de estabilización intermolecular, así como la influencia del tamaño y la estructura electrónica de los compuestos en el proceso de remoción. Esta aproximación ofrece una base para el diseño de líquidos iónicos más eficientes y selectivos en aplicaciones de desulfuración, contribuyendo al desarrollo de tecnologías más limpias y sustentables para el tratamiento de combustibles. (Tomado de la introducción).

• Autores: Loaiza Prasca, Valeria
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2025
• Institución: Universidad de Antioquia
• Repositorio: Repositorio UdeA
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/47857
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/10495/47857
• Palabra clave: Compuestos de Azufre; Sulfur Compounds; Combustibles líquidos; Liquid fuels; Combustibles fósiles; Fossil fuels; Compuestos azufrados; Procesos de refinería; Compuestos azufrados aromáticos; Tetracloroferrato de cafeína; Remoción de azufre; https://id.nlm.nih.gov/mesh/D013457; ODS 7: Energía asequible y no contaminante. Garantizar el acceso a una energía asequible, fiable, sostenible y moderna para todos
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