Catalizadores másicos trimetálicos de NiWMo: influencia de la composición de W:MO y evaluación en la reacción conjunta de HDS-HDN

Abstract

In this research project the effect caused by the variation in the composition of W and Mo in tri Ni promoted catalysts was studied. The catalysts were prepared from oxides and precursors thiosalts. The relationships of W and Mo studied were: 0.5: 1.5, 1.25: 0.75, 1: 1, 1.5: 0.5 and 0.75: 1.25 respectively, while maintaining the atomic ratio of Ni / [Ni + (W + Mo)] = 0.50 constant for all materials. Catalysts from precursor oxides were synthesized by addition of ammonium metatungstate aqueous solution on ammonium heptamolybdate, the solid obtained was dried at 120 ° C for 2 hours, then the nickel nitrate was added to the solid before formed. Catalysts prepared from thiosalts were synthesized by dissolving the thiomolybdate ammonium, the ammonium metatungstate and nickel nitrate separately in the minimum amount of water needed to solubilize and then mixed, then were dried at 200 ° C for 2 hours . The catalysts were activated with H2S / H2 (15% v / v) at 400 ° C for 4 h following a heating profile 4 ° C / min. The catalytic activity was evaluated in the hydrodesulfuration reaction (HDS) of dibenzothiophene and in the simultaneous reaction of hydrodesulfurization (HDS) and hydrodenitrogenation (HDN) of carbazole, in a batch reactor at 350 ° C, 3.1 MPa and 600 rpm for 5 hours. The reaction products were analyzed by gas chromatography and solid materials were characterized by techniques such as XRD, TEM, SEM and surface area determination was carried out by BET method. By synthesizing catalysts from oxides of W and Mo it was not possible to obtain tri catalysts active for HDN HDS-reaction joint which can be related to the low state sulfurization and reduction of W and Mo, as well as low exposed surface areas.

En el presente proyecto de investigación se estudió el efecto que provoca la variación en la composición de W y Mo en catalizadores trimetálicos promovidos por Ni. Los catalizadores fueron preparados a partir de precursores óxidos y tiosales. Las relaciones de W y Mo estudiadas fueron: 0.5:1.5, 1.25:0.75, 1:1, 1.5:0.5 y 0.75:1.25 respectivamente, manteniendo la relación atómica Ni/[Ni+(W+Mo)] = 0.50 constante para todos los materiales. Los catalizadores a partir de precursores óxidos fueron sintetizados por adición de metatungstato de amonio en solución acuosa sobre el heptamolibdato de amonio, el sólido obtenido fue secado a 120° C por 2 horas, posteriormente el nitrato de níquel fue adicionado al sólido antes formado. Los catalizadores preparados a partir de tiosales se sintetizaron disolviendo el tiomolibdato de amonio, el metatungstato de amonio y el nitrato de níquel por separado en la cantidad mínima de agua necesaria para solubilizar y posteriormente se mezclaron, después fueron secados a 200° C por 2 horas. Los catalizadores fueron activados con H2S/H2 (15% v/v) a 400° C por 4 h siguiendo un perfil de calentamiento de 4° C/min. La actividad catalítica fue evaluada en la reacción de hidrodesulfuración (HDS) de dibenzotiofeno y en la reacción simultánea de hidrodesulfuración (HDS) e hidrodesnitrogenación (HDN) de carbazol, en un reactor por lotes a 350° C, 3.1 MPa y 600 rpm durante 5 horas. Los productos de reacción fueron analizados por cromatografía de gases y los materiales sólidos fueron caracterizados por técnicas como DRX, MET, MEB y determinación del área superficial se realizó por el método BET. Mediante la síntesis de catalizadores a partir de los óxidos de W y Mo no fue posible obtener catalizadores trimetálicos activos para la reacción conjunta HDS-HDN lo cual puede estar relacionado con el bajo estado sulfuración y reducción del W y Mo, así como también las bajas áreas superficiales expuestas.