Síntesis y Caracterización de Monolitos Metálicos de Acero Inoxidable, Aluminio, Fecralloy® Latón Recubiertos de NiW Y CoW y su Aplicación en la Reacción de Hidrodesulfuración de Tiofeno (HDS)

Abstract

El presente trabajo de investigación propone el desarrollo de sistemas monolíticos metálicos a base de Acero Inoxidable AISI 304, Aluminio, FeCrAlloy® y Latón recubiertos con catalizadores bimetálicos a base de NiW y CoW para la reacción de hidrodesulfuración de tiofeno. La investigación comenzó por el estudio de los catalizadores bimetálicos y la utilización de dos aglutinantes harina de arroz y alcohol polivinílico. Se sintetizó una alúmina amorfa a partir de isopróxido de aluminio y fructosa, con la finalidad de utilizarla como soporte para anclar las sales precursoras de nitrato de níquel Hexahidratado, nitrato de cobalto Hexahidratado y Metatungstato de Amonio, las cuales una vez impregnadas sobre el soporte fueron calcinadas en flujo de aire dinámico, obteniéndose los catalizadores de Mo y W. Adicionalmente, se elaboraron 5 “slurries”: el primero (“primer”) compuesto por alúmina sintetizada, acido nítrico y agua desionizada; el segundo, conformado por NiW/Al2O3, harina de arroz y agua desionizada; el tercero compuesto por CoW/Al2O3, harina de arroz y agua desionizada; el cuarto constituido por NiW/Al2O3, alcohol polivinílico y agua desionizada; y el quinto conformado por CoW/Al2O3, alcohol polivinílico y agua desionizada. Cada monolito fue recubierto previamente con el “primer”, para luego calcinarlo a 500 °C por 3 horas. Posteriormente, fueron recubiertos por “washcoating” con los “slurries” de NiW y de CoW, y finalmente calcinados a 500 °C por 2 horas. Los resultados obtenidos de la caracterización por análisis cuantitativo, test de gravimetría, DRX, MEB y EDX de los monolitos metálicos evidenciaron que el alcohol polivinílico (aglutinante) favorece una mayor adherencia y homogeneidad sobre la superficie de los mismos, evidenciando más adherencia el slurry de NiW/Al2O3 con alcohol polivinílico, logrando las mayores carga de catalizador los monolitos de FeCrAlloy®. Las estructuras monolíticas fueron evaluadas en reacciones de HDS de tiofeno, obteniéndose conversiones entre 40 a 88%, mostrando más estabilidad los recubiertos con slurries alcohol polivinílico, siendo más activos los monolitos recubiertos con primer.