XIX Verano de la Investigación Científica y Tecnológica del Pacífico

XIX Verano de la Investigación Científica y Tecnológica del Pacífico
EFECTO DE LA ADICIÓN DE TUNGSTENO EN LA PREPARACIÓN DE
CATALIZADORES BIMETÁLICOS NiMoP/ γ-Al2O3-Si PARA
HIDRODESULFURACIÓN DE DIBENZOTIOFENO
David Alberto Prado Chay, Ingeniería Química del Instituto Tecnológico de Tuxtla Gutiérrez,
prado_quimlife@hotmail.com; Asesora: Dra. María Antonia Cortés Jacome, Instituto Mexicano del
Petróleo, macortes@imp.mx
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La industria petrolera nacional, se enfrenta al reto de alcanzar estándares de protección
ambiental establecidas por los organismos internacionales en cuanto al contenido de
azufre, nitrógeno y aromáticos. La hidrodesulfuración profunda (HDS) de combustibles
derivados del petróleo es un proceso en el cual se lleva un tratamiento catalítico con una
corriente de hidrógeno para poder quitar del compuesto azufrado el heteroátomo de
azufre y de esta manera tener el hidrocarburo libre y el azufre en forma de H2S. Es bien
conocido que catalizadores a base de NiMo/γ-Al2O3 son empleados en la industria
petrolera sin embargo estos catalizadores no eliminan completamente las moléculas
azufradas como los dibenzotiofenos y alquilodibenzotiofenos, estas últimas impedidas
estéricamente, en base a lo anterior se propone el estudio de la adición de tungsteno en
catalizadores a base de NiMo/ γ-Al2O3-Silice, donde el papel del tungsteno debido a su
poder hidrogenante podría mejorar sustancialmente la eliminación de los compuestos
alquilados difíciles de sulfurar.
METODOLOGÍA
Una solución acuosa fue preparada mediante digestión térmica (a ~80°C con agitación
vigorosa) de MoO3 y WO3 en presencia de H3PO4, después de 12 horas se adicionó
2NiCO3·3Ni(OH)2·4H2O para mantener al final una relación molar Mo:W 1:1.
Posteriormente con dicha solución se llevo a cabo la impregnación sobre un soporte de
γ-Al2O3-silice en forma de extruidos trilobulares, se dejo madurar por aprox. 12 horas,
seguido de esto, se calcinó a ~400°C, el catalizador fue sulfurado para su activación con
un flujo de H2/H2S (90/10 vol.) a 400°C, y por último evaluó la actividad catalítica en la
reacción de hidrodesulfuración de dibenzotiofeno en un reactor por lotes Parr a
Temperatura de 320°C, Presión de 70 atm y 1320 RPM. Para fines de referencia un
catalizador sin tungsteno fue preparado utilizando la misma metodología.
CONCLUSIONES
Se sintetizaron catalizadores bi-metálicos (NiMoP) y tri-metálicos (NiMoWP) soportados
en alúmina-sílice. Dichos catalizadores se caracterizaron por microscopia electrónica,
espectroscopia Raman y fisisorción de nitrógeno y fueron evaluados en la reacción de
hidrodesulfuración de dibenzotiofeno realizando muestreos con el tiempo de la reacción.
Para el análisis de los muestreos se utilizó un cromatógrafo de gases modelo 6890N
Agilent. El catalizador sin tungsteno NiMoP presento una constante de actividad de k=
3.27 x10-5 L/g.s. Los productos principales fueron bifenilo y ciclohexilfenil, la reacción se
lleva a cabo por la ruta de desulfuración directa e hidrogenación.
El efecto del tungsteno se observará cuando se realice la evaluación de la actividad en
el siguiente catalizador.
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Agosto 2014