Transformación de N-Pentano sobre catalizadores Pt SAPO-11

Abstract

En el presente Trabajo Especial de Grado se estudió la transformación de n-pentano sobre catalizadores Pt/SAPO-11. El tamiz molecular SAPO-11 se forma por la incorporación de Si a la estructura AlPO4-11 ó estructura AEL. Los catalizadores bifuncionales a estudiar fueron obtenidos impregnando Pt, a ambos soportes. La síntesis de los tamices moleculares se realizó por cristalización hidrotérmica en un autoclave a partir de geles formados por una fuente aluminio, fuente de fosfórico, fuente de silicio, agente orientador (una amina) y un solvente. El sólido es recuperado, secado y finalmente calcinado para eliminar el agente orientador ocluido en los poros del tamiz, con una corriente de aire. La incorporación del metal (Pt), se realizó por el método de impregnación húmeda, con un porcentaje en peso de Pt de 0.5 y 0.25%. Para la caracterización del catalizador se usaron las técnicas de: Difracción de Rayos X (DRX), determinación del Área Superficial Específica (ASE), Análisis Químico, y Reducción a Temperatura Programada (TPR). La reacción de transformación de n-pentano se llevó a cabo en un equipo de flujo continuo con un reactor de lecho fijo. El n-pentano es alimentado al reactor por medio de una corriente gaseosa, la cual contiene una mezcla equimolar de H2 y N2. Los productos resultantes de la reacción son analizados en un cromatógrafo de gases. Los patrones de DRX de los sólidos sintetizados calcinados y sin calcinar resultaron patrones típicos de la estructura AEL, obteniéndose que la incorporación del metal no afecta a la estructura. El sólido Pt/SAPO-11 resultó un catalizador adecuado para la isomerización de n-pentano a iso-pentano, a temperaturas de reacción de 350ºC y 400ºC. Al aumentar la temperatura de reacción a 500ºC, se obtiene principalmente una mezcla de pentenos con una composición cercana a la del equilibrio termodinámico. El aumento de la velocidad espacial y la regeneración del catalizador no afecta prácticamente el comportamiento catalítico del Pt/SAPO-11. Por el contrario, la menor temperatura de reducción usada en el pre-tratamiento de los catalizadores, la disminución de la presión parcial de n-pentano en la alimentación y un contenido de Pt menor de 0.5% en peso de Pt, disminuye el rendimiento hacia pentenos aumentando el rendimiento a productos menores de C5.