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Formación de Hidrocarburos Aromáticos en la Conversión de Decalina y Tetralina sobreCatalizador Equilibrado de FCC.Richard Pujro, Giannina Dottavio, Marisa Falco y Ulises Sedran*Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica (INCAPE)(FIQ,UNL-CONICET), Santa Fe, Argentina, usedran@fiq.unl.edu.arINTRODUCCIÓNLas normas sobre composición de combustibles y emisionesorientadas al cuidado ambiental, como también la utilización dematerias primas residuales, ejercen fuerte presión sobre los procesoscentrales de las refinerías, entre los que el FCC es uno de los másimportante (1).Un tema de preocupación en el FCC es la composición del corteLCO (Light Cycle Oil), con puntos de ebullición entreaproximadamente 150 y 350 °C, que se destina al pool de diesel.Dado que la calidad del diesel depende fundamentalmente de sucontenido de parafinas, el problema del corte LCO es su elevadaproporción de aromáticos (50 a 70 %), reflejada en su bajo índice decetanos, de 20 a 28. Ello está condicionado por la alimentación, elcatalizador y las condiciones de proceso (2). Existen alternativastecnológicas para mejorar la calidad del LCO, como la saturación dearomáticos, pero resultan muy costosas.Si bien la formación de aromáticos livianos ha sido estudiada (3),y estos mecanismos podrían en cierta forma ser extrapolados al LCO,cualquier intento de producir catalizadores específicos para disminuirla selectividad a aromáticos en diesel requiere conocer con mayorprecisión los mecanismos de formación de estos compuestos dentrodel corte. El uso de reactivos test puede ayudar a entender talesmecanismos.La decalina es un nafténico de dos anillos y la tetralina unnafténico-aromático de dos anillos fusionados, uno bencénico y otrosaturado, presentes en el rango de compuestos livianos del LCO. Elpotencial de estos compuestos como reactivos test en relación a laformación de hidrocarburos aromáticos se evaluó con un catalizadorcomercial y el reactor de laboratorio Simulador de Riser CREC, quepermite reproducir las condiciones operativas de las unidadescomerciales de FCC (4).EXPERIMENTALSe usó un catalizador comercial de FCC equilibrado en refinería,destinado a la maximización del rendimiento de LCO, con un tamañode celda unitaria de 24,29 Å, 9,6 % de zeolita Y y una superficieespecífica total de 160 m2/g. Los reactivos usados fueron decalina(decahidronaftaleno C10H18 Sigma-Aldrich, ³99%, DECA) y tetralina (1,2,3,4-tetrahidronaftaleno anhidro C10H12 Sigma-Aldrich, 99%, TETRA).La evaluación catalítica se realizó en un reactor de laboratoriodiscontinuo de lecho fluidizado Simulador de Riser CREC (4), a dostemperaturas (450 y 500 ºC), tiempos de reacción de 2, 4, 6 y 12segundos y relación catalizador/reactivo 2,23 para DECA y 2,06 paraTETRA. Los productos de reacción se analizaron por cromatografía degases, con muestreo en línea, en una columna no polar HP-1 de 30 m,0,25 mm de diámetro y 0,25 μm de espesor de fase estacionaria.La producción de coque se determinó por medio de unprocedimiento de oxidación a temperatura programada, donde losóxidos de carbono de la combustión se transforman en metano y soncuantificados con la ayuda de un detector FID.RESULTADOS Y DISCUSIÓNLos perfiles de conversión de DECA mostraron el impacto de latemperatura en la actividad del catalizador, aumentando la conversión,por ejemplo, de 35,9 a 61,2 % al cambiar la temperatura de 450 a 500ºC a 12s de tiempo de reacción. También se ha observado que laactividad del catalizador con TETRA a 500ºC es similar a la observadacon DECA a 450ºC. Estos resultados podrían atribuirse a lasdiferencias estructurales entre los reactivos, que se centra en lapresencia de un anillo bencénico en la TETRA, siendo esta estructurauna de las más inertes sobre catalizadores ácidos (5).Los productos de reacción son consistentes con los mecanismospropuestos (6, 7, 8) y pueden ser arbitrariamente agrupados comorepresentativos de las principales reacciones: isomerización, craqueo,transferencia de hidrógeno, apertura y contracción de anillo,alquilación e hidrogenación. Todos estos productos se observan enproporciones significativas a tiempos de reacción muy reducidos ybajas conversiones (Figura 1).Figura 1. Curvas de producción en la conversión de DECA y TETRA a500 ºC. Se puede observar que la reacción más importante que sufre laTETRA es la transferencia de hidrógeno y la DECA el craqueo,comportamiento que se corrobora con la producción de compuestosaromáticos que llegan a una selectividad de 84,1% en TETRA y 39,6%en DECA.Una clasificación simple de los compuestos aromáticos por sunúmero de átomos de carbono por molécula (livianos C6-C9,intermedios C10, y pesados C11+) ha revelado que ambos reactivosproducen en su mayoría aromáticos intermedios C10, coincidiendo conel número de átomos de carbono por molécula de los reactivos.El aumento de la temperatura en la conversión de DECA tiene unefecto apreciable sobre los grupos, observándose una disminución enlos aromáticos C10 y un aumento en los aromáticos C11+.Los principales productos aromáticos obtenidos con TETRA sonbenceno, naftaleno, ArC10 (alquilbencenos) y metilindano, a partir deDECA, ArC9, ArC10, metilindano.La producción de coque es muy reducida a partir de los dosreactivos, 0,3% a 450ºC y 0,4% a 500ºC a partir de DECA y 0,4% a500ºC a partir de TETRA.AGRADECIMIENTOSSe agradece el financiamiento de la Univ. Nac. del Litoral (CAID2009 #60-294), la Agencia Nacional de Promoción Científica y Técnica(PICT 2005 14-32930) y el CONICET (PIP 1257/09).REFERENCIAS1. OConnor P. Stud. Surf. Sci. Catal. 2007, 166, 227.2. Diesel Fuel. Specifications and Demands for the 21st CenturyUOP LLC, Des Plaines, IL. 1998.3. Yatsu C.A.; Keyworth D.A.; Proc. ACS Meeting, 1989, 147.4. de Lasa H.I. US Patent 5,102,628, 1992.5. de la Puente G; Arandes J.; Sedran U. Ind. Eng. Chem. Res.1997, 36, 4530.6. Al-Sabawi M.; de Lasa H. Chem. Eng. Sci. 2010, 65, 626.7. Corma A.; Gonzalez-Alfaro V.; Orchilles A. J. Catal. 2001,200,34.8. Townsend A.T.; Abbot J. Appl. Catal. A: Gral. 1992, 90, 97.

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