Carburos y nitruros de Fe y W monometálicos y bimetálicos para la hidrodesulfuración de tiofeno

Abstract

En los últimos años, las refinerías se han visto obligadas a utilizar crudos más pesados con el fin de satisfacer la demanda mundial de sus derivados, como consecuencia de la disminución en la disponibilidad de crudos convencionales, debida principalmente al aumento en la población mundial. En particular, el crudo pesado, contiene un alto contenido de asflatenos y contaminantes, lo que complica el manejo y procesamiento de este tipo de materias primas. Es por esto, que con el fin de cumplir con las regulaciones y estándares ambientales, muchos estudios se han dirigido a incluir nuevas fases activas en los procesos de hidrotratamiento tales como los carburos y nitruros de metales de transición. Por esta razón, se sintetizaron carburos y nitruros de Fe y W másicos y soportados y se evaluaron catalíticamente en el proceso de hidrodesulfuración de Tiofeno. Para la síntesis de los precursores oxídicos, se utilizó el tunstato de sodio y el sulfato de hierro heptahidratado. Se realizaron catalizadores bimetálicos con relaciones atómicas que varían (Fe/(Fe+W)) entre 0 y 1 y el proceso de adición de la fase activa al soporte, se hizo por el método de impregnación incipiente. Los resultados de difracción de rayos X mostraron que la fase bimetálica predominante en los precursores de oxídicos fue Fe2WO6. Para los nitruros, los patrones de difracción de rayos X revelaron la presencia de la fase mixta FeWN2 .Por otro lado, para los carburos, se observó que todos los catalizadores, revelaron la presencia de la fase mixta Fe3W3C. El contenido de carbono y nitrógeno en los catalizadores indicó que había una diferencia del 25% para el N y 16% para el C, entre los contenidos teóricos y experimentales sobre la base de la estructura cristalina obtenida por difracción de rayos X, que puede ser debido a la presencia de precursores de óxidos incluso después de la nitruración o la carburación. Los análisis de texturales demostraron que la superficie específica del catalizador se redujo con respecto a la alúmina, cuando las fases activas de Fe y W fueron incorporadas como consecuencia de un efecto diluyente de la fase activa o el bloqueo de los poros. Pruebas catalíticas revelaron que los catalizadores monometálicos de W presentaron mas actividad que los de 0,1. Finalmente, después de HDS, en los catalizadores se observó un aumento en el contenido de S debido al desplazamiento de los átomos de C o N durante presulfuración; lo cual, fue corroborado con la disminución en el contenido de C y N de los catalizadores gastados en comparación con el contenido inicial.