Anteproyecto

Estudio de catalizadores PNiMo/Al2O3-MCM41 para reacciones de Hidrodesulfuración

NOMBRE DEL ALUMNO:

Jaime Jiménez

1. RESUMEN
La calidad del aire que respiramos esta directamente relacionada con la calidad de los combustibles que utilizamos. Es quizá esta la principal razón por la que las organizaciones reguladores del medio ambiente emplean como estrategia para mantener o mejorar lacalidad del aire, decretar leyes o resoluciones en las que se especifique la cantidad mínima de contaminantes para los combustibles. Las regulaciones sobre la calidad del aire se refieren a las concentraciones máximas de dióxido de azufre (SO2), óxidos de nitrógeno (NOx), partículas, monóxido de carbono (CO) y oxidantes fotoquímicos-ozono (O3). Y como sabemos las principales fuentes de emisión dedichos tipos de contaminantes son el petróleo y algunos de sus derivados y habría que recordar que en cualquier proceso de combustión donde el combustible utilizado contenga azufre, éste se transforma casi en su totalidad en óxidos de azufre SO2 y SO3, y el primero de ellos representa entre el 95% - 98% del total.
Esta es una problemática y para buscar una alternativa en la remoción o disminuciónde la cantidad de azufre en los cortes pesados del petróleo, este trabajo pretende desarrollar catalizadores de Ni-Mo fosfatados soportados en Al2O3-MCM-41 para evaluar catalíticamente su comportamiento en reacciones de Hidrodesulfuración y de esta manera tratar de combatir este gran problema mundial. Para esto se deberá de preparar la alúmina por el método solgel, empleando como reactivos eltrisecbutoxido de aluminio y etanol como solvente. Se deberá de calcinar después a 600 °C, 1 hora en atmosfera de nitrogeno y 6 horas en atmosfera de aire, para obtener la fase gama. Durante la preparación de la MCM-41 deberá efectuarse la modificación con γ - Al2O3, para poder obtener la serie de soportes AM(x) (Al2O3-MCM41), donde x es la relación Si/Al de 5, 10, 25 y 50.

2. INTRODUCCIONLas regulaciones ambientales para la industria de refinación del petróleo son cada vez más estrictas, principalmente para emisiones de azufre y nitrógeno (SOx, NOx). Para el año 2010 las normas ambientales en México marcan que, las concentraciones en de azufre en las gasolinas deberán de ser de 5 ppm.
Por este motivo los procesos catalíticos de hidrotratamiento deben utilizar catalizadorescuyo efecto sea el de favorecer estas nuevas regulaciones al mínimo de costo posible.
Se ha demostrado que entre los productos azufrados más difíciles de remover de las fracciones intermedias son el dibenzotiofeno (DBT) y sus derivados.
En las reacciones de hidrodesulfuración se necesitan áreas específicas grandes, capaces de promover las moléculas azufradas complejas es por eso quea principios de 1990 investigadores de la compañía Mobil Oil en conjunto con científicos japoneses desarrollaron la familia de materiales llamados M41s, los cuales poseen un sistema de mesoporos regular y áreas especificas de 1000 m2/gr.
Los catalizadores de níquel y molibdeno soportados en alúmina presentan desventajas de áreas específicas pequeñas, pero excelente estabilidad acondiciones severas por lo que son los catalizadores industriales actuales.
En este proyecto se trataran de sintetizar soportes catalíticos de Ni-Mo fosfatados soportados en Al2O3-MCM-41, esto, con el fin de aprovechar las propiedades de estos soportes.

La gamma-alúmina se preparará por el método sol-gel, ya que este método es capaz de crear materiales con mayor resistencia térmica, altahomogeneidad, pureza de los materiales y distribuciones de poro bien definidas, tomando relaciones Si/Al de diferentes cantidades siendo impregnados posteriormente con fósforo y con las fases metálicas de Ni y Mo, obteniendo los catalizadores de Hidrodesulfuración (HDS).

3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Las normas ambientales actuales exigen a las compañías petroleras la eliminación total...