Reacciones de hidrodesulfuración

Dr. Jaime Espino ValenciaDr. Gabriel Alonso Núñez Dr. José Luis Rico Cerda

Mayo del 2006

Laboratorio de Catálisis,Facultad de Ingeniería Quimica,Universidad Michoacana,Morelia, Mich., Méxicojlrico@umich.mx

Contenido¤ Objetivo

¤ Antecedentes y Justificación

¤ Metodología Experimental

¤ Resultados

¤ Conclusiones

ObjetivoSíntesis de nuevos catalizadores NiW soportadospara aplicarse en la hidrodesulfuración (HDS).

Antecedentes y justificación Normas ambientales muy estrictas, S (USA: d. de 500 a 15(2006), g de 50 ppm a 10 ppm) (Europa: g y d de 50 ppm a 0 en el 2009).

Petróleo Mexicano:Olmeca: 0.8 % en peso de SIstmo: 1.3 % en peso de SMaya: 3.3 % en peso de S

Esquema de la celda unitaria para la estructura de los sulfuros de Mo y W.

EXPERIMENTAL

•El OM, butox. de Al y Ti., Al/Ti = 8 peso, s. al aire y cal. a 773 K, 4 h, mallas 35-50, 343 m2 g-1. tiotungstato de amo. i. sec o co-imp. Sec. a 393 K, 2 h, 18% en p. de W, Ni/(Ni+W)=0.5

•Una en H2S/H2 (15 % v), 673 K, 4 h. La otra en aire a 723 K, 4 h, luego H2S/H2. Ni/WS-1, Ni-WS-2. 1 sulf. y 2 aire y sulf. “/” i. sec. y “-“co-imp.

•Caract.: BET, XRD, SEM, comp. por espectros. de energía dispersiva (EDS).

•1 g 150 ml sol (5% pe. DBT-decalina. H2 a 30 atm y 623 K, 600 rpm, 5 h, GC col. emp. OV-17, 9 ft.

RESULTADOSHDS del DBT

Difracción de Rayos X

Patrones de difracción de rayos X de los catalizadores frescos directamente sulfurados,yantes de HDS del DBT. * Corresponde a la alúmina.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

a

*(100)

(104)

(100)

(002)

Ni-WS-1

WS-1

Ni/WS-1Inte

nsid

ad (u

.a)

2θ

Difracción de Rayos X

Patrones de difracción de rayos X de los catalizadores frescos, tratados con aire antes de sulfurar,y de HDS del DBT. * Corresponde a la alúmina.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

bIn

tens

idad

(u.a

)

*(110)(104)

(100)(002)

Ni/WS-2

Ni-WS-2

WS-2

2θ

Area Superficial y Análisis EDX

1681740.51.90.52.9Ni-WS-2

1612350.52.40.52.6Ni/WS-2

242268-1.1-1.3WS-2

1892190.52.00.52.8Ni-WS-1

1892390.52.10.52.3Ni/WS-1

232268-1.2-1.2WS-1

Ni/(Ni+W)S/WNi/(Ni+W)S/W

Después de HDSAntes de HDS

Después de HDSAntes de HDS

Áreas (m2/g)Relación atómicaMuestra

Actividad Catalítica

(HYD)/(DDS) = ([CHB]+[THDBT])/[BPh]

0.1379057.912.2Ni-WS-2

0.1678749.89.7Ni/WS-2

0.833115610.71.4WS-2

0.37138051.09.5Ni-WS-1

0.37138036.46.8Ni/WS-1

0.61718638.61.0WS-1

THDBTCHBBiPh

HYD/DDSDistribución de productos de la HDS,

en %

Conversióndel DBT

k*107

(mol/ s g)Catalizador

Microscopía Electrónica de barrido

Micrografías obtenidas por SEM de catalizadores antes de reacción de HDS, obtenidas por el microscopio de barrido, a 3000 magnificaciones.

Ni-WS-2

10 µm

Ni/WS-2

10 µm

Ni/WS-1

Ni/WS-1

Ni-WS-1

10 µm

Conclusiones

1. Se obtienen sólidos de diferente morfología y propiedades catalíticas en la HDS del DBT, dependiendo del procedimiento de síntesis y el método de activación.

2. Los mejores catalizadores encontrados fueron los promovidos con níquel y preparados por co-impregnación.

3. Adicionalmente, los catalizadores que fueron tratados en flujo de aire antes de ser sulfurados presentan mejores actividades catalíticas que los sulfurados directamente.

GRACIAS..