Estudio de la morfología, actividad y selectividad en catalizadores en bases a Fe-Mo y Fe-W soportados y activados con compuestos orgánicos de azufre en el hidrotratamiento de fracciones de crudo

Abstract

En el presente trabajo se prepararon catalizadores en base a FeMo y FeW depositados sobre SiO2 modificado con γ-aminopropiltrietoxisilano (GAPS), con un porcentaje de fase metálica aproximado de 4% y las relaciones atómicas (Fe/Fe+M) variables, en donde M= Mo ó W. El soporte modificado contiene en su superficie grupos amino, lo que permitió mediante formación de complejos el anclaje del Fe2+ y mediante la formación de clorhidratos el intercambio aniónico de los iones MoO42- y WO42- en cada caso. Los precursores se sulfuraron con la mezcla CS2/H2, optimizándose el tiempo de contacto de dicha mezcla para la obtención de los precursores catalíticos de cada serie sintetizada. Durante el tratamiento térmico de la sulfuración se forma una capa carbónica, consecuencia de la modificación del soporte, la cual minimiza las interacciones metal soporte y se favorece la dispersión de la fase activa de los sulfuros bimetálicos. Los catalizadores sintetizados se caracterizaron mediante las técnicas: análisis termogravimétrico, microscopía electrónica, espectroscopía Mössbauer y actividad en la reacción de hidrodesulfuración. En las micrografías se evidenció que el Fe no se incorporó en la estructura del MoS2, lo cual implicaría la formación de dos fases separadas. Se estudió el comportamiento de los catalizadores FeMo y FeW en las reacciones de hidrotratamiento de la fracción de crudo, HVGO, comparándolos con un catalizador comercial, KF-757, mediante el estudio de la actividad de los catalizadores para la reacción de hidrodesulfuración (HDS). Se determinó la cantidad de azufre presente en las cargas antes y después de HDS mediante la técnica de cromatografía de gases, con los resultados obtenidos se pudo constatar que el Fe no ejerció un efecto sinérgico en ambas series, sin embargo, en la mayoría de los casos los catalizadores preparados son más activos que el catalizador comercial y se apreciaron cambios notables en las propiedades físicas y químicas de los productos de la reacción de hidrotratamiento (HDT) se determinaron propiedades físicas como densidad, viscosidad y gravedad API del producto de reacción.