Nuevos catalizadores NiO-MoO3/Al2O3-MnO para la hidrodesulfuración de dibenzotiofeno

Resumen

La obtención de combustibles con ultrabajo contenido de azufre requiere de nuevos catalizadores más activos. Existen tres maneras de mejorar la actividad de los catalizadores: 1) Con el desarrollo de nuevos soportes, 2) mejorar las fases activas NiMoS y 3) el uso de nuevas fases activas como carburos, nitruros o fosfuros. Los carburos o nitruros son propensos a resulfurarse en condiciones de reacción, y en consecuencia generan una baja actividad. Los fosfuros son muy activos y estables durante la reacción pero la emisión de PH₃ después de la transformación de los precursores fosfatos o fosfuros, se convierte en un problema grave.

Las fases NiMoS están tradicionalmente formadas por MoS₂ o WS₂ promovidos por Ni o Co y soportadas sobre γ-Al₂O₃. La promoción por Ni o Co puede perderse por una interacción con el soporte. Por lo que, para controlar el efecto promotor se han buscado nuevos soportes que permitan una interacción óptima Ni-Mo-soporte que favorezca la formación de las fases NiMoS y eviten la formación de especies como el NiSx, el MoS₂ y el NiMoOSx.

Los óxidos mixtos de TiO₂-Al₂O₃, ZrO₂-Al₂O₃ han sido usados con este propósito, pero la acidez de estos soportes tiene un efecto negativo ya que favorecen la presencia de moléculas nitrogenadas y la formación de coque. Una solución a este problema consiste en utilizar óxidos mixtos formados de Al₂O₃ y un óxido básico. En este trabajo presentamos un estudio detallado desde la solución y del efecto del Mn sobre los polimolibdatos formados después de una impregnación en medio básico y del Ni sobre soportes de MnO-Al₂O₃ con 1 y 5 % mol de MnO. Los resultados de espectroscopía de reflectancia difusa UV-Vis y Raman mostraron que el Mn permite una alta dispersión de Mo como MoO₄^2- y al Ni con simetría local octaédrica, pero también se observó la formación de una espinela de NiMnO. En la literatura no se han reportado el uso de óxidos de Mn en la hidrodesulfuración, solo ha sido reportado como catalizador másico soportado NiMnMo/Al₂O₃, en donde se reporta para una ultra- hidrodesulfuración. En este trabajo los resultados cinéticos de hidrodesulfuración de dibenzotiofeno muestran que el Mn es un agente favorable al soporte que permite una mayor actividad que el catalizador industrial.