poster 2 amidiq 2011

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CARACTERIZACIÓN Y DESACTIVACIÓN EN CATALIZADORES SULFURADOS SOPORTADOS EN Al 2 O 3 -TiO 2 DE HIDRODESULFURACIÓN J. A. Tavizón, J. A. De los Reyes*, A. Guevara, B. Pawelec, J.L.G. Fierro, M. Vrinat *e-mail: [email protected] Bloqueo de poros dando lugar a una pérdida de V P y S BET Meta les Coqu e Estabilidad de los catalizadores para HDS. Altos niveles de conversión. Minimizar la desactivación inicial. Vida útil del catalizador. Aumento de coque Favorece al hidrocraque o Sitios Lewis y Bronsted forman coque Coque en los sitios activos y soporte inerte Acidez Síntesis de catalizadores 2.8 átomos de W/nm 2 ( + ) = . Calcinació n 400°C ((NH 4 )6H 2 W 12 O 40 ·H 2 O) (Ni(NO 3 ) 2 ·6H 2 O). Sulfuros y usados TPD-NH 3 . HRTEM. TPO/TGA. Prueba de actividad 320°C 800 psi Reactor trifásic o por lotes. 400°C Sulf. Catalizador Evolución de SO 2 Coque T (ºC) Pérdida de peso (%) T (ºC) Pérdid a de peso (%) NiW/Al 466 3.3 715 4.1 NiW/AT10 472 3.5 709 4.5 NiW/AT2 459 5.6 679 4.5 NiW/Al L=2.4 nm N=2.3 NiW/ AT10 L=2.6 nm N=2.2 NiW/AT2 L=3 nm N=2.5 NiW/Al L=2.5 nm N=2.5 NiW/ AT10 L=2.6 nm N=2.6 NiW/AT2 L=3 nm N=2.8 Por lo tanto, al modificar los soportes con titania se encuentra una mayor estabilidad al apilamiento de la fase activa ya que pudieron sufrir menor oxidación de la fase sulfuro. La titania en los soportes provoca menor formación de coque polimerizado, esto posiblemente sea debido al decremento de número de sitios ácidos fuertes, los cuales pueden dar lugar a mayor craqueo y subsecuentemente en el envenenamiento por deposición de coque. Asimismo, disminuye la fuerza de adsorción de coque en la fase activa y posiblemente provoque que el coque se deposite preferentemente en el soporte y no en los sitios activos. Catalizadores frescos sulfurados Catalizadores usados sulfurados [1] Elst, L.P.A.F., Eijsbouts, S., van Langeveld, A.D., Moulijn, J.A., J. Catal. 196 (2000) 95-103. [2] Besson, M., Gallezot, P., Catal. Today 81 (2003) 547-559. [3] Rana, M., Ancheyta, J., Maity, S.K., Rayo, P., Cat. Today 109 (2005) 61-68. Este trabajo se realizó gracias al financiamiento del FONCICyT (México-Unión Europea) mediante el proyecto 96164 “Desarrollo de materiales para la producción de combustibles ultralimpios”. Se agradece al CONACyT por la beca otorgada (A. Tavizón). Incremento en la velocidad de reacción inicial con la disminución de sitios ácidos fuertes. Se ha visto que catalizadores soportados en carbono presentan desactivaciones reducidas por deposición de coque debido a la poca acidez que brinda el soporte de carbono. El catalizador NiW/AT2 presentaría una menor deposición de coque y por lo tanto menor desactivación que el catalizador NiW/Al. La fuerza de la deposición de coque podría depender de la acidez de los catalizadores. La baja acidez del catalizador NiW/AT2 podría provocar que el coque se adsorba con menor fuerza en los sitios activos y se forme principalmente en el soporte y no en los sitios activos. 32 34 36 38 40 42 44 46 0.00 0.19 0.38 0.57 0.76 0.95 N ú m e ro d e s itio s á c id o s fu ertes(m m o l NH3 /g cat ) R 0 x 10 8 (m ol DBT /g cat s) NiW /Al N iW /AT10 NiW /AT2

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Page 1: Poster 2 AMIDIQ 2011

CARACTERIZACIÓN Y DESACTIVACIÓN EN CATALIZADORES SULFURADOS SOPORTADOS EN

Al2O3-TiO2 DE HIDRODESULFURACIÓNJ. A. Tavizón, J. A. De los Reyes*, A. Guevara, B. Pawelec, J.L.G.

Fierro, M. Vrinat*e-mail: [email protected]

Bloqueo de poros dando lugar a una

pérdida de VP y SBET

Metales

Coque

Estabilidad de los catalizadores para HDS.

Altos niveles de conversión.

Minimizar la desactivación inicial.

Vida útil del catalizador.

Aumento de coque

Favorece al hidrocraque

o

Sitios Lewis y Bronsted

forman coque

Coque en los sitios activos y soporte inerte

Acidez

Síntesis de catalizadores

2.8 átomos de W/nm2

𝑵𝒊(𝑵𝒊+𝑾 )

=𝟎 .𝟒𝟏Calcinación

400°C

((NH4)6H2W12O40·H2O) (Ni(NO3)2·6H2O).

Sulfuros y usados

•TPD-NH3.•HRTEM.•TPO/TGA.

Prueba de actividad

•320°C•800 psi•Reactor trifásico por lotes.

•400°C Sulf.

Catalizador

Evolución de SO2 Coque

T (ºC)Pérdida de peso

(%)T (ºC)

Pérdida de peso (%)

NiW/Al 466 3.3 715 4.1NiW/AT10 472 3.5 709 4.5NiW/AT2 459 5.6 679 4.5

NiW/Al

• L=2.4 nm

• N=2.3

NiW/AT10

• L=2.6 nm

• N=2.2

NiW/AT2

• L=3 nm

• N=2.5

NiW/Al

• L=2.5 nm

• N=2.5

NiW/AT10

• L=2.6 nm

• N=2.6

NiW/AT2

• L=3 nm• N=2.8

Por lo tanto, al modificar los soportes con titania se encuentra una mayor estabilidad al apilamiento de la fase activa ya que pudieron sufrir menor oxidación de la fase sulfuro. La titania en los soportes provoca menor formación de coque polimerizado, esto posiblemente sea debido al decremento de número de sitios ácidos fuertes, los cuales pueden dar lugar a mayor craqueo y subsecuentemente en el envenenamiento por deposición de coque. Asimismo, disminuye la fuerza de adsorción de coque en la fase activa y posiblemente provoque que el coque se deposite preferentemente en el soporte y no en los sitios activos.

Catalizadores frescos sulfurados

Catalizadores usados sulfurados

[1] Elst, L.P.A.F., Eijsbouts, S., van Langeveld, A.D., Moulijn, J.A., J. Catal. 196 (2000) 95-103.[2] Besson, M., Gallezot, P., Catal. Today 81 (2003) 547-559.[3] Rana, M., Ancheyta, J., Maity, S.K., Rayo, P., Cat. Today 109 (2005) 61-68.[4] Furimsky, E., Massoth, F.E., Catal. Today 52 (1999) 381-495

Este trabajo se realizó gracias al financiamiento del FONCICyT (México-Unión Europea) mediante el proyecto 96164 “Desarrollo de materiales para la producción de combustibles ultralimpios”. Se agradece al CONACyT por la beca otorgada (A. Tavizón).

32 34 36 38 40 42 44 460.00

0.19

0.38

0.57

0.76

0.95

me

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(mm

ol N

H3/g

ca

t)

R0 x 108 (mol

DBT/g

cats)

NiW/Al

NiW/AT10

NiW/AT2

Incremento en la velocidad de reacción inicial con la

disminución de sitios ácidos fuertes.

Se ha visto que catalizadores soportados en

carbono presentan desactivaciones reducidas por deposición de coque

debido a la poca acidez que brinda el soporte de

carbono.

El catalizador NiW/AT2 presentaría una menor

deposición de coque y por lo tanto menor desactivación que el catalizador NiW/Al.

La fuerza de la deposición de coque podría depender de la acidez de los

catalizadores. La baja acidez del catalizador NiW/AT2 podría

provocar que el coque se adsorba con menor fuerza en los sitios

activos y se forme principalmente en el soporte y no en los sitios

activos.