Deshidrogenación oxidativa del n-pentano sobre catalizadores VMgO soportados y VMgO promovidos con galio y antimonio.

Abstract

Los catalizadores más activos y selectivos en la deshidrogenación oxidativa de alcanos de bajo peso molecular han resultado ser los catalizadores con mezclas de óxidos metálicos soportados, como óxidos de vanadio y magnesio. Se cree que las especies de vanadio más selectivas y activas para la producción de especies olefínicas, son las de vanadio en coordinación tetraédrica. La adición de promotores puede influenciar la dispersión de especies en la superficie del catalizador, y por lo tanto, la concentración de aquellas especies aisladas en coordinación tetraédrica, dependiendo del método de preparación. A su vez, se conoce que en catalizadores VMgO soportados, el carácter ácidobase del soporte influye en la selectividad hacia las olefinas. En el presente trabajo se efectuó un estudio de la deshidrogenación oxidativa del n-pentano sobre catalizadores VMgO soportados sobre a-Al2O3, sepiolita y sílica y catalizadores VMgO promovidos con galio y antimonio con diferentes contenidos de vanadio y promotor, que fueron preparados utilizando diferentes precursores (metavanadato amónico y oxalato de vanadilo) a fin de evaluar el efecto de la adición de promotores y soportes en las propiedades catalíticas de los catalizadores VMgO. Se encontró que la temperatura de reacción favorece la conversión de n-pentano, y a medida que crece la conversión, aumenta la selectividad hacia productos parcialmente oxidados que se forman a expensas de los productos deshidrogenados, la selectividad hacia oxigenados y diolefinas para todos los catalizadores estudiados se eleva con la temperatura; mientras que la selectividad a monolefinas y olefinas totales disminuye. Los precursores utilizado en la preparación de los catalizadores demostró influir en su actividad, siendo más activos los preparados con oxalato de vanadilo. Se demostró que la adición de galio y antimonio como promotores no mejora la selectividad hacia productos de deshidrogenación, y que el antimonio influye en la distribución final de los productos de reacción. Se verificó que un aumento en el contenido de vanadio en el catalizador favorece la formación de CO y CO2. De los catalizadores soportados el más activo fue el preparado usando a-Al2O3 en una proporción del 30% de su contenido en peso, observándose que éste no afecta la distribución final de los productos respecto al catalizador sin soporte (VMgO puro). La sepiolita y la sílica como soporte afectan la actividad del catalizador VMgO disminuyéndola notablemente, la selectividad hacia monolefinas y diolefinas baja ya que la adición de estos soportes favorecen las reacciones de oxidación frente a las de deshidrogenación.