Efecto del disolvente y las condiciones de reacción en la hidrodesulfuración de 4,6-dimetildibenzotiofeno sobre NiMoP/Al₂O₃ - Alvarado Perea, Leo (Universidad Autónoma Metropolitana, 2006)
Con miras a la obtención de resultados que puedan ser empleados para la aplicación de la tecnología de destilación reactiva, en este trabajo se realizó un estudio del efecto que las condiciones de reacción (presión, temperatura y solvente) ejercen sobre una reacción modelo de hidrodesulfuración (HDS), en donde la molécula empleada fue el 4,6- dimetildibenzotiofeno (4,6-DMDBT). Además de realizar modificaciones de estas condiciones, en este trabajo se preparó un catalizador con alta carga de molibdeno (Mo) y de níquel (Ni) soportados en un material mesoporoso, el cual fue probado en esta misma reacción. En lo que se refiere al efecto del disolvente en reacciones de HDS, algunos investigadores concluyen que éste presenta una adsorción competitiva con los reactivos sobre la superficie catalítica. Sin embargo, en este trabajo hay evidencias de que este no es el único fenómeno que ocurre debido al cambio de disolvente, sino que con este cambio, también se modifica la cantidad de hidrógeno disponible para que reaccione, lo cual influye de manera importante en el comportamiento cinético de las reacciones de HDS. En este trabajo, los experimentos de HDS se llevaron a cabo en un reactor batch de suspensión de tanque agitado, empleando un catalizador comercial de NiMoP/Al2O3 y un catalizador mesoporoso del tipo MCM-41 a diferentes condiciones de presión y temperatura, 18bar < P < 54 bar y 553 K< T < 593 K, respectivamente. De los experimentos realizados, se observan cambios en la constante de velocidad de reacción cuando la presión es menor a 34 bar, esto es, cuando se emplea n-dodecano como disolvente. Por otro lado, cuando se emplea decalina (mezcla de cis y trans decalina) como disolvente, el valor de la constante de velocidad se mantiene prácticamente constante con el cambio de la presión en todo el intervalo estudiado. En ambos disolventes, cuando la presión de hidrógeno es menor a 34 bar, la selectividad hacia la ruta de desulfuración directa se incrementó, mientras que simultáneamente la selectividad hacia la ruta de hidrogenación disminuyó. Para dar una explicación tentativa de los resultados obtenidos, se realizaron cálculos de solubilidad de hidrógeno en todas las condiciones de reacción empleadas en los experimentos de HDS, además se realizo un estudio de transferencia de masa en el intervalo de baja presión, < 34 bar. El efecto de la temperatura indica que los efectos de transferencia de masa externa no son importantes en la HDS de 4,6-DMDBT cuando la presión total es mayor a 34 bar. En lo que respecta al catalizador NiMo/MCM-41, se tiene que su comportamiento catalítico es similar al catalizador comercial de NiMoP/Al2O3, sólo que presenta una mayor formación de productos de la ruta de hidrogenación. En este trabajo, se concluye que el solvente no solo presenta una adsorción competitiva sobre la superficie del catalizador, sino que también modifica la cantidad de hidrógeno disponible en fase líquida, dependiendo de las condiciones de presión y temperatura a la que sea llevada a cabo la reacción HDS, específicamente la reacción de HDS de 4,6- DMDBT.