MODIFICACIÓN DE LA FUNCIÓN METÁLICA DEL CATALIZADOR DE PT/PD/AL2O3 PARA AUMENTAR LA TIOTOLERANCIA EN EL PROCESO DE REFORMADO DE NAFTAS ÁCIDAS

C.N. BUCCA; L.A. DOSSO; M.BUSTO; C.R. VERA; J.M. GRAU

Huerta Grande

Otro; II Reunión Interdisciplinaria de Tecnología y Procesos Químicos - RITEQ 2010; 2010

PLAPIQUI-UNS-CONICET

Se estudian modificaciones en la tecnología de preparación de un catalizador Pt/Pd/Al2O3-Cl para el proceso de reformado catalítico de nafta virgen con alto contenido de azufre. En particular se analiza el efecto de la relación Pt/Pd soportado y el orden de agregado en las propiedades de la función metálica. El objetivo del trabajo es conseguir la correcta interacción entre ambos metales y el soporte clorado para mejorar las propiedades tiotolerantes de los sitios metálicos sin perder capacidad deshidrogenante de manera de poder utilizar estos catalizadores en reformado de cortes de nafta de mayor contenido de azufre. Se trata de modular la fuerza de adsorción de los posibles compuestos azufrados contenidos en el corte de nafta con los sitios metálicos expuestos de manera que la adsorción sea un proceso reversible de modo que estos compuestos no envenenen el catalizador. Se prepararon catalizadores de Pt, Pd, Pt/Pd y Pd/Pt con 1% de metal. En los bimetálicos la carga de un metal fue incrementada desde 0,25-0,5-0,75 % completando con el otro para alcanzar el total. Los precursores se incorporaron por impregnación sucesiva sobre alúmina estabilizada con ClH 0,1N. Luego se secan, calcinan en aire 3h a 500°C y reducen en H2 3h a 300°C. La función metálica fue caracterizada por reducción térmica programada y quimisorción de CO, para evaluar grado de dispersión, reducibilidad y formación de aleaciones. La actividad metálica fue medida en reacción test de deshidrogenación de ciclohexano, a 300°C, 1 atm, WHSV= 6,2 h-1 y relación molar H2:CH=14,4. La tiotolerancia fue medida en el mismo ensayo analizando a recuperación de actividad después de alimentar CH dopado con 500 ppm de S2C durante 30 min y eliminado el azufre reversible mediante tratamiento a 300°C 1h en H2. Los productos se analizaron en línea por cromatografía de gases. La conversión del catalizador fresco (X0) se tomó como medida de la capacidad deshidrogenante. La tiotolerancia se calculó a partir del porcentaje de recuperación de actividad metálica luego del envenenamiento y eliminación de azufre reversible (Xf), según: R=[1-(X0-Xf)]x100. Se verificó que los monometálicos tienen una actividad hidrogenante similar y elevada (X0 Pt=70%; X0 Pd= 66%) y una tiotolerancia diferente (RPt=60%; RPd=86%). Al preparar el bimetálico, impregnando Pd en primer lugar, una relación atómica Pt/Pd=0,55 da un catalizador estable, activo (X0 Pt/Pd=82%) y de tiotolerancia mejorada (RPt/Pd=75%). La secuencia inversa de agregado para la misma relación Pt/Pd da actividad (X0 Pd/Pt=55) y la tiotolerancia mejorada (RPd/Pt=65%) 2O3-Cl para el proceso de reformado catalítico de nafta virgen con alto contenido de azufre. En particular se analiza el efecto de la relación Pt/Pd soportado y el orden de agregado en las propiedades de la función metálica. El objetivo del trabajo es conseguir la correcta interacción entre ambos metales y el soporte clorado para mejorar las propiedades tiotolerantes de los sitios metálicos sin perder capacidad deshidrogenante de manera de poder utilizar estos catalizadores en reformado de cortes de nafta de mayor contenido de azufre. Se trata de modular la fuerza de adsorción de los posibles compuestos azufrados contenidos en el corte de nafta con los sitios metálicos expuestos de manera que la adsorción sea un proceso reversible de modo que estos compuestos no envenenen el catalizador. Se prepararon catalizadores de Pt, Pd, Pt/Pd y Pd/Pt con 1% de metal. En los bimetálicos la carga de un metal fue incrementada desde 0,25-0,5-0,75 % completando con el otro para alcanzar el total. Los precursores se incorporaron por impregnación sucesiva sobre alúmina estabilizada con ClH 0,1N. Luego se secan, calcinan en aire 3h a 500°C y reducen en H2 3h a 300°C. La función metálica fue caracterizada por reducción térmica programada y quimisorción de CO, para evaluar grado de dispersión, reducibilidad y formación de aleaciones. La actividad metálica fue medida en reacción test de deshidrogenación de ciclohexano, a 300°C, 1 atm, WHSV= 6,2 h-1 y relación molar H2:CH=14,4. La tiotolerancia fue medida en el mismo ensayo analizando a recuperación de actividad después de alimentar CH dopado con 500 ppm de S2C durante 30 min y eliminado el azufre reversible mediante tratamiento a 300°C 1h en H2. Los productos se analizaron en línea por cromatografía de gases. La conversión del catalizador fresco (X0) se tomó como medida de la capacidad deshidrogenante. La tiotolerancia se calculó a partir del porcentaje de recuperación de actividad metálica luego del envenenamiento y eliminación de azufre reversible (Xf), según: R=[1-(X0-Xf)]x100. Se verificó que los monometálicos tienen una actividad hidrogenante similar y elevada (X0 Pt=70%; X0 Pd= 66%) y una tiotolerancia diferente (RPt=60%; RPd=86%). Al preparar el bimetálico, impregnando Pd en primer lugar, una relación atómica Pt/Pd=0,55 da un catalizador estable, activo (X0 Pt/Pd=82%) y de tiotolerancia mejorada (RPt/Pd=75%). La secuencia inversa de agregado para la misma relación Pt/Pd da actividad (X0 Pd/Pt=55) y la tiotolerancia mejorada (RPd/Pt=65%)