catalisis

XVII Encuentro Venezolano de Catálisis, Choroni, septiembre 2009.

SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE CARBUROS Y/O NITRUROS MÁSICOS DE
VANADIO
OBTENIDOS
POR
DESCOMPOSICIÓN
TÉRMICA
DE
POLIOXOVANADATOS
Arlene Hernandeza,, Lizza Jansena,Yraida Díazb, Joaquín Britob, Carolina Pfaffa*
a

Departamento de Química Aplicada, Facultad de Ingeniería, Universidad Central de Venezuela
Laboratorio deFisicoquímica de Superficies, Centro de Química, Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas
*
carolinapfaff@yahoo.es maida.pfaff@ucv.ve
b

Palabras Claves / Key words: Catálisis Heterogénea, Hidrodesulfuración, Carburos, Nitruros.

Resumen
Se sintetizaron y caracterizaron carburos y nitruros de vanadio para su uso en hidrodesulfuración (HDS)
de tiofeno, partiendo de complejosprecursores obtenidos de soluciones acuosas de sales de vanadio y
hexametilentetramina, que se descompusieron térmicamente. Las condiciones de síntesis fueron
influyentes en la actividad de los mismos. Los catalizadores obtenidos a partir del precursor de
metavanadato de amonio no son estables a condiciones de reacción. El N2 no actúa como agente nitridante
ya que la composición elemental de loscatalizadores sintetizados bajo N2, H2 y Ar es similar, además el
efecto reductor del H2 no favorece la formación de sólidos con mejores propiedades catalíticas. La menor
tasa de calentamiento permite obtener sólidos con mayor superficie específica y menor actividad. La
pasivación aumenta la conversión desde 7,56 hasta 32,01% lo que indica que la capa protectora ayuda a la
estabilidad delsólido y de las fases activas. Los sólidos sintetizados poseen capacidad catalítica para
reacciones de hidrogenación parcial o total de las moléculas presentes en el sistema. Se obtuvo que el VN
se desempeña mejor trabajando a presión atmosférica que a altas presiones exhibiendo una conversión 30
veces mayor para HDS a baja presión.

Abstract
Vanadium carbides and nitrides have been synthesizedfor their use in tiophene HDS by thermal
decomposition of precursor complexes obtained by mixing aqueous solutions of vanadium salts and
hexametilentetramine. The conditions of preparation have influence on their activity. The catalysts
obtained from the precursor of ammonium metavanadate are not stable to reaction conditions. The
elemental composition of the solids synthesized under N2, H2 yAr atmospheres is similar hence nitrogen
doesn’t have nitriding action, plus reducting effect of H2 does not favor the formation of solids with
improved catalytic properties. The lowest heating rate produces solids with higher specific surface and
lower activity. Passivation increases the conversion from 7,56 to 32,01%, which indicates that the
protective layer helps stability of the solid andthe active phases. The catalysts that were identified with
XPS as vanacdium carbides and nitrides have shown high selectivity for alcanes. Synthesized solids have
catalytic properties for partial or full hydrogenation reactions of the system’s molecules. It was found that
the VN catalyst performing at atmospheric pressure works better than at high-pressure displaying
conversion 30 times higherfor HDS at low pressure.

INTRODUCCIÓN
Las refinerías de hoy en día enfrentan dos grandes problemas, las crecientes restricciones ambientales,
generadas a raíz del impacto que tiene el uso indiscriminado de combustibles fósiles, y la disminución
de la calidad de los crudos disponibles, lo que implica que para que sean aprovechables, es mayor la
cantidad de contaminantes que debe serremovida [1]. Los procesos de hidrotratamiento, tienen la
finalidad de resolver estos inconvenientes reduciendo el contenido de impurezas presentes en el
petróleo y sus fracciones, que además afectan negativamente la valoración de los productos y reducen
la eficiencia de los procesos de conversión principalmente por envenenamiento de los catalizadores
utilizados en los mismos [2].
Los carburos y...