Catalizadores sulfurados CoMo soportados sobre hidrotalcitas terciarias calcinadas (MeFeAl, Me2+: Co2+, Ni2+, Mg2+ y Zn2+) para ser usados en la reacción de hidrodesulfuración de dibenzotiofeno

CoMo sulfided catalysts supported on calcined tertiary hydrotalcites (MeFeAl, Me2+: Co2+, Ni2+, Mg2+ and Zn2+) to be used in the hydrodesulfurization reaction of dibenzothiophene.

Se sintetizaron cinco hidrotalcitas terciarias conteniendo dos cationes trivalentes: Fe³+ y Al³+, y un catión divalente Mg²+, Co²+, Ni²+ o Zn²+. Se mantuvo una proporción molar [M+³/(M³++M²+)] de 0,22 y una proporción molar de [Fe³+/Al³+] de 0,66; con la excepción de la hidrotalcita MgFeAl cuya proporción fue duplicada a 1,32. Los óxidos de estas hidrotalcitas fueron usados como soportes de la fase activa (Mo) promovida con Co. Hidrotalcitas, óxidos mixtos y sus precursores catalíticos fueron caracterizados por las técnicas de: análisis químico por fluorescencia de rayos X, medidas de superficie, difracción de rayos (DRX), desorción a temperatura programada (TPD-CO₂₎, análisis elemental (C y S) y microscopía electrónica de transmisión de alta resolución. Todos los precursores catalíticos fueron probados en la reacción de hidrodesulfuración de dibenzotiofeno mostrando el siguiente orden de actividad: CoMo/γAl₂O₃ > CoMo/MgFeAl(0,66)> CoMo/MgFeAl(1,32)> CoMo/CoFeAl> CoMo/NiFeAl> CoMo/ZnFeAl. La actividad catalítica y la selectividad hacia la formación de productos de hidrogenación con respecto a la desulfuración directa (HID/DSD) se incrementó a medida que se incrementó la basicidad del catalizador. Estos resultados fueron asociados con la fracción de Mo (f_Mo) y la naturaleza del soporte. Es importante mencionar que los catalizadores: CoMo/MgFeAl(0,66) y CoMo/MgFeAl(1,32) mostraron la más alta selectividad hacia la ruta de hidrogenación comparado con el catalizador de referencia (CoMo/γ- Al₂O₃). Adicionalmente, la actividad del catalizador CoMo/MgFeAL(0,66) hacia la ruta de HID fue la más alta, inclusive superando la actividad del CoMo/γ-Al₂O₃.

INTRODUCCIÓN

La conferencia climática de París en 2015 (COP21) se enfocó en establecer nuevas regulaciones más estrictas para la emisión de gases de efecto invernadero, sin embargo, estas emisiones continúan aumentando año tras año tras la alta demanda de energía [1].

Por otro lado, los óxidos de las hidrotalcitas calcinadas pudieran ser buenas candidatas para ser usadas como catalizadores o soportes de catalizadores debido a sus propiedades especiales, tales como: alta área específica, alta y buena dispersión metálica, presencia de micro y mesoporos, formación de óxidos mixtos homogéneos, etc. Las propiedades ácido-base de las hidrotalcitas pueden ser modificadas según los cationes constituyentes de las hidrotalcitas. Por lo tanto, una combinación adecuada de estas propiedades ácido-base de las hidrotalcitas deben ser formuladas cuando se van a sintetizar catalizadores de hidrotratamiento (HDT).