Efectos de compuestos azufrados en la hidrogenación de bifenilo utilizando catalizadores de paladio-platino soportado en óxido mixto de titania-circonia Público Deposited
El óxido mixto TiO2-ZrO2 ha sido reconocido como uno de los materiales con propiedades prometedoras para aplicación como soporte en hidrotratamiento. En años recientes se ha mejorado el control de las propiedades texturales de estos óxidos y la aplicación de nuevas metodologías en la síntesis del óxido mixto, han dado como resultado un soporte con mejores propiedades tales como área superficial, diámetro de poro, volumen de poro y distribución de tamaño de poro, resistencia térmica y mecánica. En la tesis que se presenta a continuación se estudia el efecto de compuestos azufrados (bisulfuro de carbono y 4,6-dimetildibenzotiofeno) en la HID de BF utilizando catalizadores de Pd-Pt/TiO2-ZrO2. El soporte TiO2-ZrO2 (60%-40% peso; TZ64) fue sintetizado a partir de isopropóxido de Ti y propóxido de Zr mediante la vía sol-gel seguida de un tratamiento térmico a 80 ºC durante 24 horas con posterior secado a 20 in Hg de vacío. Los catalizadores fueron preparados por impregnación incipiente con 1% peso de metal y calcinados a 400 ºC. Las propiedades catalíticas de Pd, Pt y Pd-Pt soportados en el óxido de TiO2-ZrO2 fueron evaluadas en un reactor batch a T=300ºC (hidrogenación de bifenil), T=320ºC (hidrodesulfuración de dibenzotiofeno y 4,6-dimetildibanzotiofeno) y PH2=56 atm. Las actividades de los catalizadores en hidrogenación de bifenil en orden decreciente resultaron: PdPt/TZ64 ≥ Pt/TZ64 >> Pd/TZ64 Sin embargo en presencia de 680 ppm de azufre adicionado a sistema de reacción como bisulfuro de carbono, la actividad de PdPt/TZ64 es dos órdenes de magnitud superior al de los catalizadores bimetálicos. En las reacciones de hidrodesulfuración de dibanzotiofeno las actividades en orden decreciente resultaron de la siguiente forma: Pt/TZ64 ≥ PdPt/TZ64 >> PdTZ64 Las selectividades en la hidrodesulfuración de dibanzotiofeno con Pd y PdPt son muy similares. En el catalizador de Pt se observa que a concentraciones altas de dibanzotiofeno, el producto principal es bifenil y hasta alcanzar conversiones altas de dibanzotiofeno inicia la hidrogenación del bifenil que se ha producido. En las reacciones de hidrodesulfuración de 4,6-dimetildibanzotiofeno se observa que la actividad de los materiales resulto de acuerdo al orden; PdPt/TZ64 > Pd/TZ64 >Pt/TZ64 Los catalizadores de Pd y PdPt fueron 25% y 100% mayores al de Pt. De la distribución de rendimientos de los productos obtenidos en hidrodesulfuración de dibanzotiofeno y 4,6-dimetildibanzotiofeno se observa que en hidrodesulfuración de dibanzotiofeno la ruta favorecida es la de desulfuración directa mientras que en hidrodesulfuración de 4,6-dimetildibanzotiofeno la vía de hidrogenación se favorece más. En las pruebas de competencia entre la hidrogenación de bifenil e hidrodesulfuración de 4,6-dimetildibanzotiofeno se observa que el efecto de 200 y 100 ppm de azufre en 4,6-dimetildibanzotiofeno, sobre la hidrogenación de bifenil no varía con la concentración de azufre ya que las constantes de velocidad en hidrogenación de bifenil son constantes y con una conversión de 38% en estos dos experimentos. Mientras que con 300 ppm de azufre la hidrogenación de bifenil decrece 50 % y la conversión es de 22%. En este último caso se presenta tanto los efectos de competencia como de inhibición por ácido sulfhídrico producido de la reacción de hidrodesulfuración de 4,6-dimetildibanzotiofeno. De acuerdo a la distribución de los productos, se observaron cambios en los rendimientos de la hidrodesulfuración de 4,6-dimetildibanzotiofeno. En caso específico al comparar los rendimientos de dimetildiciclohexil cuando la conversión de 4,6- dimetildibanzotiofeno es de 50% se observa que conforme disminuye la concentración de S en el sistema se afecta la transformación de dimetilciclohexilbencno a dimetildiciclohexil. En conclusión los catalizadores estudiados presentan muy buenas propiedades hidrogenotes. Sin embargo, en las reacciones de hidrogenación de bifenil en presencia de hidrodesulfuración de 4,6-dimetildibenzotiofeno realizadas en presencia de PdPt/TiO2ZrO2 se obtuvo mayor actividad en hidrodesulfuración.
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2025-12-15 | Público |
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