Estudio de Carburos y Nitruros de Vanadio y Molibdeno como Catalizadores Soportados para Reacciones de Hidrotratamiento

Abstract

Se sintetizaron carburos y nitruros de Mo:V soportados sobre Al2O3 y SiO2 con diferentes relaciones másicas (2:1 , 3:1 , 4:1) y se evaluaron estos sólidos en la reacción de hidrodesulfuración (HDS) de tiofeno, hidrodesnitrogenación (HDN) de piridina e hidrogenación (HYD) de tolueno. Para ello se emplearon como sales precursoras, metavanadato de amonio (NH4VO3) y heptamolibdato de amonio ((NH4)6(Mo7O24).4H2O). Dichas sales fueron impregnadas de forma sucesiva sobre Al2O3, agregando hexametilentetramina ((CH2)6N4) como agente acomplejante, para luego ser secadas para remover el exceso de humedad. Estos sólidos fueron sometidos a carburación y nitruración con una mezcla CH4/H2 a 900°C, y NH3 a 700°C respectivamente, por 2 horas con una rampa de calentamiento de 10°C/min. Sintetizados los precursores y catalizadores, estos fueron sometidos a diferentes técnicas de caracterización como: Difracción de Rayos X (DRX), Fisisorción de Nitrógeno y Análisis Químico Elemental (AQE), Infrarrojo (IR) y análisis termogravimétrico (TGA) con el fin de conocer sus características fisicoquímicas, entre las cuales destaca la formación de fases nitruradas y carburadas mixtas adicional a las monometálicas. El AQE muestra la presencia de carbono y nitrógeno en todas las muestras. En IR se evidenció la presencia del HMTA comportándose como ligando bidentado. En cuanto a las propiedades texturales se evidenció una diferencia en el área específica entre los sólidos con diferentes soportes, a través de MEB se pudo observar que los catalizadores presentan zonas amorfas en donde se cumplen las relaciones deseadas entre los metales. En cuanto a la actividad catalítica se evidenció una alta conversión en la reacción de HDS de tiofeno logrando valores superiores al 75% siendo la mejor fase el óxido estudiado, HYD de tolueno no presento valores superiores del 10% de conversión y los sólidos en estudio no presentaron conversión en HDN de piridina, lo cual se atribuye al bajo poder hidrogenante de los catalizadores sintetizados.