Universidad autónoma metropolitana

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA
UNIDAD IZTAPALAPA
CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE PROCESOS E HIDRAULICA

“SÍNTESIS, CARACTERIZACIÓN Y EVALUACIÓN CATALITICA DEL SISTEMA MoP/Al2O3”
Que presenta:

M. en C. Alejandro Montesinos Castallanos
PARA OBTENER EL GRADO ACADEMICO DE

DOCTORADO EN CIENCIAS (INGENIERÍA QUÍMICA)

Asesor: Dr. José Antonio de los ReyesHeredia México, D.F. 2007

AGRADECIMIENTOS
AL CONACYT POR LA BECA OTORGADA CON NUMERO DE BECARIO 141737 AL DR. JOSE ANTONIO DE LOS REYES HEREDIA POR APORTAR SUS RECURSOS Y SUS CONOCIMIENTOS A ESTE PROYECTO AL DR. ENRIQUE LIMA POR APORTAR SUS CONOCIMIENTOS EN EL ANÁLISIS DEL TRABAJO AL DR. ARMADNO VAZQUEZA POR APORTAR SUS CONOCIMIENTOS EN EL ANÁLISIS DEL TRABAJO A TODOS QUE DE MANERA DIRECTA EINDIRECTA COLABORARON CON ESTA TESIS DESDE LA PLANTA HASTA EL W006.

Resumen Las restricciones legislativas con respecto al contenido de azufre en combustibles como el diesel han llevado al desarrollo de nuevas tecnologías y rediseño en el proceso industrial que se usa para desulfurar al diesel conocido como hidrotratamiento. Un punto medular en este proceso es el catalizador que tradicionalmentees fabricado con base en sulfuros de Mo y W. Sin embargo, tales catalizadores no han logrado, sin cambios sustanciales al proceso, alcanzar los niveles de desulfuración necesaria para alcanzar concentraciones tan bajas como 15 ppm. Los fosfuros de metales de transición han presentado una alternativa a los catalizadores tradicionales de hidrotratamiento con resultados muy satisfactorios; de talesfosfuros los más destacados son sin duda los de Ni y/o Mo, siendo el MoP uno de los menos estudiados en la literatura especializada. Dado que existen pocos estudios acerca del fosfuro de Mo soportado en alúmina de alta área superficial, el efecto de la concentración de Mo-P fue analizado en los catalizadores de MoP/Al2O3. Los sistemas fueron preparados mediante reducción a temperatura programadacon flujo de hidrógeno usando temperaturas desde 823 hasta 1123 K. Los materiales resultantes fueron caracterizados mediante fisisorción de nitrógeno, XRD, resonancia magnética nuclear (NMR), difracción de electrones, TEM convencional y de alta resolución (HRTEM); los materiales fueron evaluados en la reacción de hidrodesulfuración (HDS) de dibenzotiofeno (DBT) a 593 K. Los resultados mostraron Quedependiendo de la concentración de Mo-P se pueden detectar especies como monofosfatos y polifosfatos así como también AlPO4 cuando la concentración de fósforo es mayor que 6.5% en peso. Los resultados de actividad catalítica mostraron que el catalizador preparado a 1123 K con 9.9 % en peso de Mo mostró la mayor actividad. Este material fue dos veces más activo que un catalizador con base ensulfuros con el mismo contenido de Mo. Finalmente proponemos un modelo esquemático del MoP/Al2O3 que depende del contenido de Mo-P. El efecto de la relación de P/Mo fue también estudiado mediante la preparación de catalizadores con diferente relaciones teóricas de P/Mo que van desde 0.5 a 3. Los materiales fueron caracterizados por las mismas técnicas mencionadas con antelación y evaluadas de con HDSde DBT. Los resultados mostraron que los catalizadores más activos

fueron aquellos con una relación de P/Mo = 1 y 1.1. La actividad catalítica desciende cuando se aumenta la relación de P/Mo al mismo tiempo que el área superficial de los materiales. Polifosfatos y AlPO4 fueron identificados en lo materiales con exceso de P (P/Mo≥2). El análisis de TEM con filtrado de energía (EFTEM) muestra queen la muestra con exceso de P, los fosfatos se colocan alrededor de MoP bloqueando de esta manera el acceso a los sitios catalíticos. Finalmente el efecto de la temperatura de reducción fue estudiada en los materiales con contenido de 9.9, 15 y 40 % en peso de Mo a una relación de P/Mo=1. Los resultados mostraron que los materiales reducidos a menor temperatura (823 K) presentan la mayor...