Síntesis y caracterización de catalizadores de NiMo(W)S2 soportados en óxidos mixtos de TiMg y su aplicación en la hidrodesulfuración de dibenzotiofeno

Abstract

Global energy demand, particularly from fossil fuels, continues to grow. At the same time, oil refinery industries are facing great challenges due to very strict legislations concerning sulphur content in fuel and the decreasing quality of crude oil in terms of sulphur content and API gravity. That said, improving catalyst performance of Al2O3 based Ni(Co)Mo(W) sulphide catalysts in the hydrodesulphurization process (HDS) by modifying the nature of the active phase or the catalyst support presents the best investment in the refining industry. For this purpose, this project focuses on the synthesis, characterization and catalytic evaluation of the hydrodesulfurization of dibenzothiophene using NiMo(W) sulfide catalysts supported by TiMg mixed oxides with varying MgO wt. % in order to obtain catalysts with better textural and structural properties compared with that of a NiMo(W)S/TiMg catalyst used as a reference. The mixed oxide supports were synthesized using the sol-gel method with varying MgO wt. % (5, 10 and 15 %) and the catalysts were synthesized using the coimpregnation method. The supports were studied using the N2 physisorption characterization technique while the catalysts were studied by X-ray diffraction (XRD), N2 physisorption and transmission electron microscopy (TEM) characterization techniques.

La demanda mundial de energía y, en particular, de los combustibles fósiles sigue creciendo. Aunado a lo anterior, la industria de refinación del petróleo está enfrentando grandes desafíos para cumplir con las estrictas legislaciones respecto al contenido de azufre en los combustibles en el siglo 21, cuando la calidad de los crudos continúa disminuyendo en términos de incrementos del contenido de azufre y disminución de la gravedad API. Ahora bien, mejorar el desempeño de los catalizadores a base de sulfuros de Ni(Co)Mo(W) soportados en Al2O3 convencionalmente utilizados en el proceso de Hidrodesulfuración (HDS), modificando la naturaleza de su fase activa o soporte, representaría la más baja inversión para la industria de refinación. Por lo que en el presente proyecto se plantea la síntesis, caracterización y evaluación catalítica en la Hidrodesulfuración de Dibenzotiofeno de catalizadores a base de sulfuro de NiMo(W) soportados en óxidos mixtos de TiMg variando el % en peso de MgO, y cuyo objetivo es obtener catalizadores con propiedades texturales y estructurales adecuadas y con mayor actividad catalítica que un catalizador de referencia NiMo(W)S/TiMg. Los soportes de óxidos mixtos fueron sintetizados por el método de sol-gel variando el % en peso de MgO (5, 10 y 15 %) y los catalizadores fueron sintetizados por el método de coimpregnación. Los soportes y catalizadores fueron caracterizados por las técnicas de Difracción de rayos X (DRX), fisisorción de N2 y microscopia electrónica de transmisión (TEM). Finalmente, los catalizadores fueron evaluados en la reacción de Hidrodesulfuración (HDS) de Dibenzotiofeno (DBT).