Síntesis y caracterización de precursores catalíticos sobre óxido de zirconio impregnados con cobalto: aplicación al proceso GTL

Abstract

Resumen El presente Trabajo Especial de Grado se enfocó en la síntesis, caracterización y ensayo de catalizadores de Co soportado sobre óxidos de zirconio y su comportamiento catalítico en la síntesis Fischer-Tropsch para la obtención de parafinas lineales mediante la hidrogenación catalítica de CO. Se prepararon un total de cinco sólidos con un contenido nominal de Co de 20 %(p/p). En uno de los catalizadores se utilizó SiO2 el cual se usó como referencia y cuatro soportados sobre ZrO2. Se realizó el estudio del efecto del soporte, efecto de la promoción con el magnesio y el efecto de la adición de los metales nobles de Ru y Rh como promotores en la reacción de Fischer-Tropsch. La caracterización de los sólidos se realizó mediante el uso de técnicas fisicoquímicas tales como difracción de rayos X y análisis textural mediante el método BET. Los resultados indican que la actividad inicial del sólido Co/SiO2 presentó una mayor conversión que el sólido Co/ZrO2, ambos presentaron una actividad igual en el tiempo. La incorporación del promotor magnesio trajo consigo una disminución importante en la selectividad hacia la formación de metano debido a un aumento en la basicidad de la superficie del catalizador.La mayor actividad y estabilidad, después de 52 h de reacción, se obtuvo con el catalizador Ru-Mg-Co/ZrO2, aun cuando este posee un área específica mucho menor que el catalizador Co/SiO2, evidenciando una alta selectividad hacia la fracción de diesel. Además, este catalizador presentó la menor selectividad hacia la formación de CO2 y la mayor conversión de los sólidos soportados sobre ZrO2. El catalizador Rh-Mg-Co/ZrO2 presentó la menor selectividad hacia metano y la mayor selectividad hacia la fracción más pesada.Se evidenció como la presencia de los metales nobles Ru y Rh como promotores, ejercen una influencia sobre la reducibilidad del Co,disminuyendo la temperatura necesaria para la reducción del mismo. Palabras clave: Síntesis Fischer-Tropsch, catalizador de Co, promotor, caracterización, actividad y catalizador de Zr.