Efecto de la temperatura de calcinación en catalizadores FeMo/Zn-Hidroxiapatitas sobre la reacción de hidrodesulfuración de tiofeno

Effect of calcination temperature of FeMo/Zn-Hydroxyapatites catalysts on the thiophene hydrodesulfuration reaction

Se sintetizaron soportes de Zn-hidroxiapatitas con contenido variable de Zn (0-15% mol Zn); luego fueron impregnados con Mo, como fase activa, y Fe, como promotor. Posteriormente, los sólidos se dividieron en dos porciones: una parte fue calcinada a 400 ºC y la otra a 800 ºC por 4 h. Todas estasmuestras fueron caracterizadas mediante diversas técnicas fisicoquímicas tales como: difracción de rayos X (DRX), espectroscopía de infrarrojo con transformada de Fourier, microscopía electrónica de barrido, reducción a temperatura programada y medidas de área específica por el método BET. Las fases identificadas por DRX fueron: Fe₂Mo_3,9O₁₄,710.5H₂O, Fe₂(MoO₄)₃, Ca₁₉Zn₂(PO₄)₁₄ y CaMoO₄ (scheelita), para las dos temperaturas de calcinación. Finalmente, los precursores fueron empleados en la reacción de hidrodesulfuración de tiofeno, obteniéndose bajos valores de actividad catalítica para los sólidos calcinados a 800 ºC, posiblemente debido a las menores superficies específicas y a la poca presencia del molibdeno octaédrico en dichos sólidos.

INTRODUCCIÓN

El hidrotratamiento (HDT), constituye uno de los procesos catalíticos más importantes practicados en las refinerías modernas. Su objetivo principal es remover compuestos orgánicos con heteroátomos como azufre, nitrógeno, oxígeno o metales, así como los aromáticos presentes en el crudo o en fracciones derivadas del mismo. Estas reacciones suelen llevarse a cabo en presencia de hidrógeno, altas temperaturas y catalizadores Co-Mo o Ni-Mo soportados en alúmina.

Con la finalidad de proteger el ambiente, muchos países han adoptado normas y leyes que regulan la cantidad de compuestos sulfurados, nitrogenados, oxigenados y aromáticos permitidos en las fracciones del petróleo, así como sus consecuentes emisiones a partir de la combustión 1. Actualmente, los trabajos en hidrotratamiento están orientados a modificar el soporte utilizado tradicionalmente (g-Al₂O₃) o sustituirlo por otros 2, debido a que son poco efectivos para las cargas de petróleo procesadas, lo que conlleva a la necesidad de mejorar y proponer nuevos catalizadores que permitan aportar soluciones a los problemas generados al hacer uso de los catalizadores convencionales. Así, nuevos materiales mesoporosos, carbones, hidrotalcitas e hidroxiapatitas son prometedores de resultados interesantes (3.

En este sentido, una alternativa la constituye el uso de hidroxiapatita fosfocálcica: Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ perteneciente a la familia cristalográfica de las apatitas, compuestas por isomorfos que poseen una misma estructura hexagonal.