Estudio del efecto de las condiciones de activación sobre la morfología de la fase activa del catalizador de HDT NiMo/γ-alúmina.

Abstract

Resumen La tendencia de minimizar el contenido de compuestos azufrados en los productos derivados del petróleo se ha hecho cada vez mayor, es por esto que se han llevado a cabo numerosas investigaciones científicas orientadas en la comprensión de la fase activa de catalizadores de hidrotratamiento y los factores que influyen en su formación. El presente trabajo tuvo como finalidad determinar el efecto de la variación de las condiciones de activación sobre la estructura y composición química de un catalizador de tipo NiMo/Al2O3, para ello se realizó el proceso de activación in-situ de los catalizadores y su posterior manejo bajo atmósfera inerte. Además, se diseñó un sistema experimental de tipo factorial 23 para estimar los posibles efectos de los factores y las interacciones entre estos. Se evaluaron los factores de temperatura (300 y 400 °C), presión (14,5 y 200 psi) y rampa de calentamiento (1 y 10 °C/min). Para el análisis de las muestras sulfuradas se emplearon técnicas de caracterización tales como Espectroscopia Fotoelectrónica de Rayos X (XPS) y Microscopia Electrónica de Transmisión de Alta Resolución (HRTEM). Se determinó que existe una influencia directa de los tres factores sobre el porcentaje de sulfuración de especies de Molibdeno, encontrando que al sulfurar el catalizador hasta una temperatura final de 400 °C, con una velocidad de 1°C/min y bajo una presión de 200 psi, se obtuvo un 62,7% de especies de molibdeno sulfuradas (MoS2). También se obtuvo que la variación de la longitud promedio de slab del catalizador estudiado es influenciada significativamente por los factores de temperatura y presión de sulfuración, teniendo que el valor máximo de esta respuesta (5,9 ± 0,2 nm) se alcanzó para las experiencias en el que el catalizador fue sulfurado a 400 °C y 200 psi. Sin embargo, se estimó que la rampa de calentamiento ejerce un efecto significativo sobre el grado de apilamiento promedio de la fase activa del catalizador, encontrando que al sulfurar el catalizador con una rampa de 10 °C/min aumenta el grado de apilamiento promedio, alcanzando valores de hasta 2,8 slab por cristal.