Estudio cinético de la reacción de HDS empleando catalizadores en base a NiMo en gasoil ligero

Abstract

Resumen En el presente trabajo de investigación se desarrolló un estudio cinético para la reacción de hidrodesulfuración (HDS) en gasoil ligero empleando catalizadores a base de NiMo y NiW soportados en alúmina modificada en un reactor por carga. Con el objetivo de determinar los parámetros cinéticos, tales como: constante cinética (k), energía de activación (Ea) y factor pre-exponencial (Ao). El análisis realizado contempló el estudio de la concentración de azufre total presente en la carga, la especiación de compuestos organosulfurados por familia (FBT y FDBT) y compuestos más refractarios (DBT, 4-MDBT y 4,6-DMDBT). En función a los resultados obtenidos, se podría asumir que a causa de la variada composición de compuestos organosulfurados presentes en este tipo de carga y a otras reacciones colaterales que se están llevando a cabo, es complicado tener una expresión de velocidad sencilla que sea ajustable a todas las reacciones de HDS. El estudio cinético con respecto a la concentración de azufre total, empleando los catalizadores a base de NiW y CoNiMo (KF-905) demostraron que el orden de reacción es cero y la energía de activación asociada a cada sistema es igual a 103 kJ/mol y 161 kJ/mol. En el caso de la reacción empleando el catalizador a base de NiMo se observó una posible desactivación del mismo, debido a la adsorción sobre la superficie de H2S. Mientras que el estudio cinético con respecto a la PH2 en la velocidad de reacción evidenció que la ruta de reacción es compleja, ya que los órdenes de reacción estimados fueron fraccionarios (0,16) al emplear el catalizador a base de NiW en el intervalo de 400-800 psi, mientras que para el catalizador comercial fue -0,05 y 0,08 en los intervalos de presión de H2 de 400-600 psi y 600-800 psi, respectivamente. Palabras claves: hidrotratamiento, cinética, NiW, NiMo, gasoil, selectividad, hidrogenación, hidrodesulfuración.