CA 030

ELIMNACION DE COMPUESTOS AZUFRADOS MEDIANTE
HIDRODESULFURACION DE DIESEL
Jorge del Real O., Raúl Cortés G., Roberto Bravo G. y Melissa Paola Espinosa G.
Centro Virtual de Investigación Multidiciplinaria, Universidad Veracruzana, Av. Xalapa esq.
Manuel A. Camacho s/n, Xalapa, Ver. Tel/Fax: (228) 815 54 96 E-mail: [email protected]
Modalidad: Cartel
Área: Contaminación Ambiental
Temática: Aire
Palabras clave: Hidrodesulfuración, catálisis heterogénea, dibenzotiofeno.
Introducción. Las secretarias de gobierno de
protección al medio ambiente exigen
combustibles cada vez con menor contenido
de precursores de contaminación atmosférica
tales como azufre y nitrógeno, además de
bajos contenidos de metales como níquel y
vanadio entre otros. Las normas mexicanas
exigen diesel con 50 ppm en peso de azufre o
menos. Para cumplir con las regulaciones
ecológicas que son cada vez más estrictas, las
industrias petroleras utilizan un proceso
llamado hidrodesulfuración (HDS). Este
proceso elimina los compuestos azufrados con
ayuda de catalizadores a base de MoS2
soportados en -Al2O3 y promovidos por Ni o
Co. Por ejemplo, se utilizan catalizadores de
sulfuro WO3-NiO/-Al2O3 y MoO3-NiO/-Al2O3.
No obstante, estos catalizadores no han sido
suficientemente
activos
para
eliminar
compuestos azufrados refractarios, tales como
el 4- metil y 4,6 dimetil dibenzotiofeno(1).
Claramente, este problema indica la necesidad
de una nueva catálisis selectiva en la HDS.
Para lograr los requerimientos de una HDS
con baja hidrogenación, han sido propuestos
catalizadores soportados en Alumina, ya que
es el soporte comercial más utilizado en la
actualidad, debido a sus propiedades
mecánicas, bajo costo y de fácil regeneración.
Sin embargo, los catalizadores actuales de
NiMoS/Al2O3 no transforman los compuestos
organoazufrados tal como los dibenzotiofeno
(DBT) y alquildibenzotiofenos(2).
Así, en este trabajo se propone la síntesis y
evaluación de catalizadores NiMo soportados
en óxidos mixtos de MgO-Al2O3 que mejoren la
efectividad reportada hasta ahora.
Metodología. Los sólidos de óxidos mixtos de
MgO-Al2O3
fueron
preparados
con
concentraciones de 5% mol Al2O3 y 95% mol
MgO por el método sol-gel. Los compuestos
de Al (C3H7O) y Mg (C2H5O2) se agregaron a
300 ml de n-propanol con agitación con reflujo
a 70ºC durante 24 horas para conseguir su
disolución. La hidrólisis se realizó mediante la
adición de agua desionizada hasta formar el
gel. Aquí, el método de sol-gel consiste en
formar un gel a partir de una solución de
isopropóxido de aluminio e isopropóxido de
MgO medio alcohólico.
Resultados y discusión. Las diversas
velocidades
de
transformación
del
dibenzotiofeno, después de 10 h de reacción,
en presencia de catalizadores sulfuros de
níquel-molibdeno soportado en óxidos mixtos
MgO-Al2O3 y preparados por el método sol-gel
muestran excelentes resultados tanto para el
sólido seco como el calcinado. Por otro lado,
al incrementar la temperatura de operación de
300 a 330 ºC mejoró la velocidad de reacción
en 30% lo cual indica la eficiencia del
catalizador.
Finalmente, la selectividad en los productos de
reacción se controló mediante la cantidad de
hidrógeno activo disponible que es diferente
para cada catalizador y dependiente de la
temperatura de reacción. Obteniendo la mayor
conversión (superior al 90%) cuando se
empleó el sólido calcinado.
Conclusiones. La evaluación catalítica de los
sólidos soportados en óxidos mixtos de MgOAl2O3 en la reacción de HDS de DBT demostró
que los catalizadores NiMo/MgO-Al2O3 seco y
NiMo/MgO-Al2O3 calcinado tienen una mayor
actividad que el catalizador comercial. La
calcinación favorece la interacción metalsoporte, porque la mayoría de los
catalizadores no presenta bandas después de
la calcinación, lo cual puede deberse a una
falta de modos de vibración M-O-M ó M=O.
Los resultados obtenidos permiten afirmar que
catalizadores sintetizados en este trabajo
tienen las características adecuadas para ser
utilizados en la reacción de Hidrodesulfuración
de Dibenzotiofeno.
Bibliografía.
1. Klimova, T., Solís D., Ramírez J. (1998). New
selective Mo and NiMo HDS catalysts supported on
Al2O3 – MgO(x) mixed oxides. Cat. Today 43 (2):
135-146.
2. Topse, H., Clausen, B. S., Massoth, F. E.,
(1996). Hydrotreating Catalysis, Eds. Anderson, J.
R. y Boudart, M., Springer-Verlag Berlin Heidelberg,
Alemania.