Isomerizaçao de n-decano sobre catalizadores ácidos en reactor Berty

J.F. PADILHA; J.L. DE MACEDO; S.C. LOUREIRO; J.A. DIAS; J.M. GRAU; L.A. MAGALHAES PONTES

Recife, PE, Brasil

Jornada; V Encontro Norte/Nordeste de Catálise - ENNCAT; 2004

Universidad Federal de Pernambuco-SBCat, Sociedad Brasilera de Catálisis

En este estudio fueron evaluados diversos catalizadores ácidos y bifuncionales, conteniendo Pt, en la reacción de craqueo-isomerización de n-decano en un reactor de reciclo interno, tipo Berty, a altas presiones. Los catalizadores testados fueron zeolitas H-USY (Si/Al = 2,6) y H-Beta (Si/Al = 12,5), Pt/H-USY y Pt/H-Beta, ácido fosfotungstico (H3PW12O40 =HPW) e sus sales mixtas de cesio (Cs2,5H0,5PW12O40 = CHPW1 y Cs2(NH4)0,5H0,5PW12O40= CHPW2), WZ y Pt/WZ y SZ y Pt/SZ. Los ensayos catalíticos fueron hechos con 1g de muestra reducida in situ 2h a 300ºC, estabilizando el reactor a 3000 rpm, 300 ºC, relación molar H2/n-C10 de 6, presión total de 5 o 15 bar  y WHSV de 4 u 8 h-1. Los productos de reacción se analizaron en línea por GC, cada 80 min. Para todos los catalizadores, un aumento de la presión parcial de hidrógeno desfavorece la formación de coque y aumenta la estabilidad. En diferentes grados, dependiendo del catalizador, ocurren craqueo y reacciones consecutivas de isomerización de los residuos lineales. Los catalizadores a base de ácido fosfotungstico son selectivos a isómeros, pero su actividad fue mucho mas baja que los demás sistemas estudiados. La incorporación de Cs por intercambio iónico al HPW reduce la acidez del catalizador resultando una muestra menos activa (CHPW). Los catalizadores a base de zirconia sulfatada y de zeolitas USHY y H-Beta presentaron alta actividad en reacciones de craqueo e isomerización, y baja selectividad para la isomerización directa de n-decano. La baja selectividad de las zeolitas se debe, probablemente, a restricciones de forma en la isomerización de n-alcanos de cadenas largas. La selectividad de la zirconia sulfatada fue debida probablemente a la distribución característica de fuerza y densidad de sitios ácidos y tal vez pueda ser optimizada con un ajuste de la temperatura de reacción. Los catalizadores con mayor potencial para la producción de isómeros de cadenas largas son aquellos a base de zirconia con Pt soportado, los cuales tienen una estructura porosa adecuada y una distribución de densidades de fuerza de sitios ácidos que favorece la selectividad para la isomerización directa, compitiendo con el craqueo y produciendo compuestos ramificados de cadenas mas largas que elevarían el octanaje del combustible. El aumento de la presión mejora considerablemente la estabilidad del catalizador Pt/WOx-ZrO2 la desativación y la sensibilidad del sistema a la velocidad espacial de la alimentación diminuyen.