Modelado cinético de la hidrodesulfuración de 4,6 dimetildibenzotiofeno con inhibidores nitrogenados en catalizadores NiWS-TiO₂-ZrO₂ Public Deposited
En este trabajo se realizó un análisis cinético de la reacción de hidrodesulfuración del 4,6-dimetil-dibenzo-tiofeno con y sin inhibición de indol, carbazol y quinolina, utilizando un catalizador de NiW soportado en TiO₂-ZrO₂. Se estudiaron dos catalizadores, el NiW/TZ46 con 40% en peso de TiO₂ y 60% en peso de ZrO₂, y el NiW/TZ64 con 60% en peso de TiO₂ y 40% en peso de ZrO₂. En cuanto a los metales se trabajó con una relación Ni/(Ni+W) igual a 0.3 y un porcentaje molar de tungsteno del 25%. El NiW/TZ64 fue el que presentó mayor actividad catalítica para las reacciones de hidrodesulfruación realizadas. Para la síntesis de los soportes se usó el método Sol-Gel con posttratamiento solvotérmico. La impregnación de las sales precursoras de Ni y W se realizó por el método de llenado incipiente de poro de forma secuencial. Los sólidos obtenidos se caracterizaron por fisisorción de N₂ para conocer sus propiedades texturales, como área superficial, volumen y diámetro de poro. Se llevaron a cabo reacciones de hidrodesnitrogenación (HDN) para cada uno de los compuestos nitrogenados en ausencia de 4,6-DMDBT, con el fin de conocer sus productos de reacción y la actividad en ausencia de compuestos azufrados. Las reacciones en competencia de HDS y HDN se realizaron a 300 ppm de azufre; en el caso de los compuestos nitrogenados se usaron concentraciones de 250 ppm, 150 ppm, 50 ppm y 25 ppm de nitrógeno. En todos los experimentos se utilizó una masa de catalizador de 0.3 gramos y condiciones de operación industriales. Tanto en las reacciones de HDN y HDS-HDN se observó un fenómeno de desactivación, el cual fue atribuido a la presencia de productos intermediarios fuertemente adsorbidos en la superficie del catalizador. Con base en los resultados experimentales se propusieron modelos cinéticos que permitieron describir el comportamiento de los compuestos involucrados en las reacciones de HDS y HDN, dando una posible explicación de lo que ocurre en la superficie del catalizador NiW/TZ64. Los compuestos nitrogenados probados en este trabajo inhibieron la HDS incluso a bajas concentraciones (25 ppm de N), siguiendo el orden Q>I>C, afectando tanto la ruta de HID como la ruta de DDS del 4,6-DMDBT.
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