Síntesis hidrotérmica asistida por microondas de catalizadores de CoMoW/Al-Ti y su aplicación en la reacción de HDS de DBT

Abstract

Oil is the most important non-renewable natural resource for society because it requires it to solve many of its energy needs. Petroleum derivatives are fossil fuels in transportation, such as in the generation of electricity and heating. It is also used as raw material for the chemical industry. Among the most used catalysts in the petroleum industry are molybdenum (Mo) and tungsten (W) sulphides promoted by nickel (Ni) or cobalt (Co) supported in alumina (Al2O3), as they have properties capable of Sulfur remover in the presence of large amounts of heterocyclic organic hydrogen as in dibenzothiophene (DBT) through hydrodesulfurization (HDS) processes. One of the techniques to improve the catalytic activity is to use supports other than alumina or modify its surface to reduce the metal-support interaction. In this work, the sol-gel method was used for the preparation of the supports which requires a relatively long time and which has to adequately control the reaction conditions. On the other hand, the use of microwave-assisted hydrothermal synthesis allows the formation of active phases on the surface of the support. The supports and catalysts were characterized by the techniques of X-ray diffraction (XRD), N2 physisorption (BET) and scanning electron microscopy (SEM). The results obtained in the XRD tests show us an amorphous material, which indicates that it has a superficial surface area, which facilitates the attraction of the molecules for a better performance of the catalyst.

El petróleo es el recurso natural no renovable más importante para la sociedad debido a que ésta precisa de el para solventar muchas de sus necesidades energéticas. Los derivados del petróleo (gasolinas y gases licuados del petróleo) son hoy en día los principales combustibles empleados tanto en el transporte, como en la generación de energía eléctrica y calefacción. También se emplea como materia prima para la industria química. Entre los catalizadores más utilizados en la industria del petróleo, se encuentran los sulfuros de molibdeno (Mo) y tungsteno (W) promovidos por níquel (Ni) o cobalto (Co) soportados en alúmina (Al2O3), ya que cuentan con propiedades capaces de remover el azufre en presencia de grandes cantidades de hidrógeno de moléculas orgánicas heterocíclicas como es el dibenzotiofeno (DBT) a través de procesos de hidrodesulfuración (HDS). Una de las técnicas para mejorar la actividad catalítica consiste en utilizar soportes diferentes a la alúmina o modificar su superficie para disminuir la interacción metal-soporte. En este trabajo se utilizó el método sol-gel para la preparación de los soportes el cual requiere de tiempos relativamente largos y en el que hay que controlar adecuadamente las condiciones de reacción. Por otro lado, el uso de la síntesis hidrotérmica asistida por microondas permite la formación de fases activas en la superficie del soporte. Los soportes y catalizadores fueron caracterizados por las técnicas de difracción de rayos X (DRX), fisisorción de N2 (BET) y microscopía electrónica de barrido (MEB). Los resultados obtenidos en las pruebas de DRX nos deben mostrar un material amorfo, lo cual nos indicará que este tiene mayor área superficial por lo que facilita la atracción de las moléculas para un mayor rendimiento del catalizador.