OXIDATIVE DEHYDROGENATION OF N-BUTANE OVER VMgO CATALYSTS SUPPORTED AND PROMOTED WITH MOLYBDENUM OR GALLIUM /DESHIDROGENACIÓN OXIDATIVA DE N-BUTANO SOBRE CATALIZADORES DE VMgO SOPORTADOS Y PROMOVIDOS CON MOLIBDENO O GALIO

Resumen

The present study investigates the n-butane oxidative dehydrogenation (ODH) using VMgO catalysts supported on SiO2or promoted with different amounts of Gallium or Molybdenum. The Mg/V atomic ratio used for all catalysts was four.Experiments were performed in a fixed bed reactor within the temperature range of 480 to 540ºC and a residence timewithin the range of 6 to 50 (gcat min moltotal-1). The need for catalysts previously stabilized in order to avoid changes inbehavior with time on run was demonstrated. The VMgO unsupported and unpromoted phase showed a good level ofactivity (conversions of ±30% at a contact time of 50 [gcat min moltotal-1] and a temperature of 540°C) with selectivitiestoward unsaturated hydrocarbons in the order of 90%. In order to increase the catalyst resistance to attrition, this activephase was supported on SiO2 (30% by weight). The activity and selectivity of this catalyst was somewhat lower than theobserved on the unsupported phase but still interesting. The additions of molybdenum or gallium oxides with an atomicratio (Mo/V or Ga/V) in the range 0.1 to 1.0 show instead to have mixed effects. Molybdenum promotes the selectivitytoward butylenes but with a reduction in activity. Instead, gallium introduces a rather small effect.

RESUMEN

En el presente estudio se investiga la Deshidrogenación Oxidativa (DHOX) de n-butano utilizando catalizadores de VMgOsoportados en SiO2 o promovidos con diferentes cantidades de galio o molibdeno. La relación atómica Mg/V usada fue decuatro para todos los catalizadores. Los experimentos se realizaron en un reactor de lecho fijo a temperaturas dentro delrango de 480 a 540ºC y con un tiempo de residencia que se varió entre 6 y 50 (gcat min moltotal-1). Se demuestra que paraevitar cambios de comportamiento es necesario trabajar con catalizadores previamente estabilizados. La fase VMgO nosoportada ni promovida presentó un buen nivel de actividad (conversiones de ±30% a un tiempo de contacto de 50 [gcatmin moltotal-1] y una temperatura de 540ºC) con selectividades hacia hidrocarburos no saturados del orden del 90%. Con elobjeto de aumentar la resistencia a la atrición del catalizador, esta fase activa se soportó sobre SiO2 (30% en peso). Laactividad y la selectividad de este catalizador fueron algo menores a las observadas sobre la fase activa no soportada perotodavía interesante. La adición de óxidos de molibdeno o galio con relaciones atómicas (Mo/V o Ga/V) en el rango de 0.1a 1.0 mostró efectos variados. El molibdeno promovió la selectividad hacia butenos pero con reducción de la actividad. Encambio el galio conduce tan solo a cambios menores.

Palabras claves: n-butane, oxidative dehydrogenation, supported, promoted, vanadium, gallium, molybdenum catalysts.