Studies on the behaviour of different spent fluidized-bed catalytic cracking catalysts on Portland cement

J. Payá; M. V. Borrachero; J. Monzó; L. Soriano

doi:10.3989/mc.2009.48108

Autores/as

J. Payá ICITECH, Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón, Universidad Politécnica de Valencia
M. V. Borrachero ICITECH, Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón, Universidad Politécnica de Valencia
J. Monzó ICITECH, Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón, Universidad Politécnica de Valencia
L. Soriano ICITECH, Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón, Universidad Politécnica de Valencia

DOI:

https://doi.org/10.3989/mc.2009.48108

Palabras clave:

Análisis termico, difracción de rayos X, Hidratacion, Puzolana, Resistencia a compresion

Resumen

El catalizador de craqueo catalítico (FCC) es un residuo de la industria del petróleo que posee una elevada reactividad puzolánica y en matrices cementicias mejora de manera importante los aspectos mecánicos así como de durabilidad. En este trabajo se realiza un estudio comparativo sobre residuos de catalizador de distintos orígenes, para poder conocer si se pueden utilizar conjuntamente de forma indiscriminada o por el contrario hay que catalogarlos según su origen. Para ello, se realizó un estudio sobre cinco residuos de catalizador de craqueo catalítico distintos, suministrados por diferentes empresas y se estudiaron sus características fisicoquímicas, reactividad puzolánica a través de estudios termogravimétricos y la evolución de las resistencias mecánicas en morteros. Tras analizar todos los aspectos se concluye que no existen diferencias significativas entre los distintos catalizadores empleados.

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Citas

(1) Stroeven, P.; Bui, D.; Sabuni, E.: “Ash of vegetable waste used for economic production of low to high strength hydraulic binders”. Fuel, vol. 78, nº 2 (1999), pp. 153-159. doi:10.1016/S0016-2361(98)00143-4

(2) Sánchez de Rojas, M. I.; Frías, M.; Rivera, J.; Escorihuela, M. J.; Marín, F. P.: “Research about the pozzolanic activity of waste materials from calcined clay”. Mater. Construcc., vol. 51, nº 261 (2001), pp. 45-52.

(3) Goñi, S.; Guerrero, A.; Macias, M. A.; Pena, R.; Escalante, E. F.: “Secondary raw materials for synthesising new kind of cement”. Mater. Construcc., vol. 51, nº 263-264 (2001), pp. 71-84.

(4) Gutiérrez, P. A.; Fernández Cánovas, M.: “Efficiency coefficient of silica fume”. Mater. Construcc., vol. 49, nº 253 (1999), pp. 57-63.

(5) Gutiérrez, R. M. de; Delvasto, S.; Talero Morales, R.: “A new pozzolan for high performance cementitious material”. Mater. Construcc., vol. 50, nº 260 (2000), pp. 5-13.

(6) Frías, M.; Sánchez de Rojas, M. I.: “Influence of the metakaolin on porous structure of matrixes based in mk/cement”. Mater. Construcc., vol. 50, nº 259 (2000), pp. 57-67.

(7) Douglas, M.; Considine, P. E.: Tecnología del petróleo, Publicaciones Marcombo, 1977.

(8) Meyers, R. A.: Handbook of petroleum refining processes, Mc. Graw-Hill, 1996.

(9) Escardino, A.; Amorós, J. L.; Moreno, A.; Sánchez, E.: “Utilizing the used catalyst from refinery FCC units as a substitute for kaolin in formulating ceramic frits”. Waste Management and Research, vol. 3, (1995), pp. 569-578.

(10) Payá, J.; Monzó, J.; Borrachero, M. V.: “Fluid catalytic cracking catalyst residue (FC3R). An excellent mineral by-product for improving early strength development of cement mixtures”. Cem. Concr. Res., vol. 29 (1999), pp. 1773-1779. doi:10.1016/S0008-8846(99)00164-7

(11) Payá, J.; Monzó, J.; Borrachero, M. V.; Velázquez, S.; Soriano, L.: “Study on the properties of different spent silicoaluminous catalysts and their use in cementing mixtures”. 8th CANMET, Las Vegas (2004), Supplementary papers, pp. 513-527.

(12) Payá, J.; Monzó, J.; Borrachero, M. V.; Velázquez, S.: “The chemical activation of pozzolanic reaction of fluid catalytic cracking catalyst residue (FC3R) in lime pastes”. Advances in Cement Research, vol. 19, nº 1 (2007), pp. 9-16. doi:10.1680/adcr.2007.19.1.9

(13) Wan-Lung Wu; Jung-Hsiu Wu; Kung-Chung Hsu: “Subproductos del fraccionamiento catalítico del petróleo: características, actividad puzolánica y su efecto en las propiedades del mortero”. Cemento y Hormigón, nº 850 (2003), pp. 18-25.

(14) Pacewska, B.; Wilinska, I.; Bukowska, M.; Blonkowski, G.; Nocun-Wczelik, W.: “An attempt to improve the pozzolanic activity of waste aluminosilicate catalyst”. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, vol. 77 (2004), pp. 133-142. doi:10.1023/B:JTAN.0000033196.30760.af

(15) García de Lomas, M.; Sánchez de Rojas, M. I.; Frías, M.: “Pozzolanic reaction of a spent fluid catalytic cracking catalyst in FCCcement mortars”. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, vol. 90, nº 2 (2007), pp.443-447. doi:10.1007/s10973-006-7921-7

(16) García de Lomas, M.; Sánchez de Rojas, M. I.; Frías, M.: Comportamiento científico-técnico de los cementos Portland elaborados con catalizador FCC, Monografía Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja, nº 412, 2006.

(17) UNE-EN 196-1. “Métodos de ensayo de cementos. Parte I: Determinación de resistencias mecánicas”. 1996.

(18) Vázquez, T.: Estudio de algunos componentes del cemento por espectroscopia infrarroja. Monografía Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja, nº 297, 1971.

(19) Luxán, M. P.; Vázquez, T.: “The silica gel as a Standard pozzolan: its hard activity and its limitations”. Il cemento, vol. 3 (1974), pp. 113-130.

(20) Pacewska, B.; Wilinska, I.; Bukowska, M.: “Hydration of Cement slurry in the Presence of Spent Cracking Catalyst”. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, vol. 60 (2000), pp. 71-78. doi:10.1023/A:1010120518062

(21) Payá, J.; Monzó, J.; Borrachero, M. V.; Velázquez, S.: “Evaluation of the pozzolanic activity of fluid catalytic cracking catalyst residue (FC3R). Thermogravimetric analysis studies on FC3R-Portland cement pastes”. Cem. Concr. Res., vol. 33 (2003), pp. 603-609. doi:10.1016/S0008-8846(02)01026-8

(22) UNE 83451:1986 EX. “Adiciones al hormigón. Cenizas volantes. Determinación del índice de actividad resistente con cemento Portland”. 1986.