Diseño de catalizadores RuxMoNi soportados en sílice mesoporosa SBA 15 y su aplicación en la hidrodesulfuración del dibenzotiofeno

Abstract

Nowadays, oil is, along with natural gas and coal, the main source of primary energy worldwide, this represents a lot of challenges related to the separation of fractions that compose it and with the removal of elements undesirable as nitrogen, oxygen, sulfur and metals, mainly for environmental effects involving its content in fuels. There is considerable interest in investigating the sulfur molecules that are more difficult to convert, such as dibenzothiophene (DBT, C12H8S), which give rise to the emission of SO2 into the atmosphere; same that have received the most attention in studies of hydrodesulfurization because such molecules are not particularly reactive under typical conditions in the hydrodesulfurization reaction. The great concern about environmental problems and the high demand for petroleum fuels with low sulfur content has led refiners to seek new processing technologies and better active catalysts for hydrodesulfurization, without diminishing quality gas. In this paper, we have studied the tri-metallic catalysts based on sulphides of transition metals Ru, Mo and Ni supported on mesoporous silica SBA 15, varying the atomic ratio of Ru/(NiMo) of 0.1, 0.2, 0.4 and 0.6 and using a chelating agent to enhance dispersion of the phases. The catalysts have been tested in the reaction of hydrodesulfurization (HDS) of dibenzothiophene (DBT) to evaluate the efficiency of sulfur removal. The tri-metallic catalysts RuxMoNi with low atomic ratio, have shown superior catalytic activity compared to catalysts with higher atomic ratio.

En la actualidad, el petróleo es, junto con el gas natural y el carbón, la principal fuente de energía primaria a nivel mundial, esto representa una gran cantidad de retos relacionados con la separación de las fracciones que lo componen y con la remoción de elementos indeseables como nitrógeno, oxígeno, azufre y metales, principalmente por los efectos ambientales que implica su contenido en los combustibles. Existe un interés considerable por investigar las moléculas azufradas que son más difíciles de convertir, como los dibenzotiofenos (DBT,C12H8S), las cuales dan origen a la emisión de SO2 a la atmósfera; mismas que han recibido mayor atención en los estudios de hidrodesulfuración debido a que este tipo de moléculas no son particularmente reactivas bajo las condiciones típicas en la reacción de hidrodesulfuración. La gran preocupación en torno a los problemas ambientales y la gran demanda de los combustibles derivados del petróleo con un bajo contenido de azufre, ha llevado a las refinerías a buscar nuevas tecnologías de procesamiento y mejores catalizadores activos para la hidrodesulfuración, sin disminuir la calidad del combustible. En el presente trabajo, se han estudiado los catalizadores trimetálicos basados en los sulfuros de metales de transición de Ru, Mo y Ni soportados sobre sílice mesoporosa SBA 15, variando la relación atómica de Ru/(NiMo) de 0.1, 0.2, 0.4 y 0.6 y empleando un agente quelante para mejorar la dispersión de las fases. Los catalizadores han sido probados en la reacción de hidrodesulfuración (HDS) del dibenzotiofeno (DBT) para evaluar la eficiencia en la remoción de azufre. Los catalizadores trimetálicos RuxMoNi con baja relación atómica, han mostrado una actividad catalítica superior, en comparación con los catalizadores con relación atómica más alta.