Catalizadores de Ir soportados en materiales mesoporosos

Abstract

Las emisiones generadas a partir de la combustión del diesel contribuyen a la contaminación ambiental vinculada a los SOx y NOx. Es por ello que muchos países ya cuentan con regulaciones que restringen el contenido de azufre y nitrógeno en productos derivados del petróleo e incluso se espera lograr emisión cero. Las fracciones de petróleo antes de su uso en combustibles requieren de un proceso de refinación que involucra el hidrotratamiento catalítico (HDT), el cual se define como el contacto de una fracción del crudo con el hidrógeno, en presencia de un catalizador y bajo condiciones de operación adecuadas (alta presión y temperaturas entre 200-350°C), con el fin de prepararla para una conversión posterior y mejorar su calidad. En el HDT tienen lugar principalmente reacciones de hidrogenación de compuestos insaturados y reacciones de hidrogenólisis de los enlaces carbono-heteroátomos (azufre, metales o metaloides, nitrógeno y oxígeno). El HDT comprende los procesos de hidrodesulfurización, hidrodesmetalización, hidrodenitrogenación, hidrodesoxigenación, hidrodesaromatización y reacciones de ruptura catalítica. La eliminación profunda de azufre y nitrógeno requiere condiciones más severas en los procesos de hidrodesulfuración (HDT) e hidrodenitrogenación (HDN), incrementando los costos de producción. La industria de refinación de combustibles se ve en los últimos años presionada para desarrollar nuevos catalizadores y procesos que logren el procesamiento de crudos cada vez más pesados con alto contenido de heteroátomos y poliaromáticos, a la vez que deben limitar el contenido de azufre, nitrógeno y aromáticos en gasoil y destilados medios. Por otro lado la mayor concentración de la demanda del mercado en el rango de gasoil obliga a los refinadores a considerar el redireccionamiento de cortes interno de refinería hacia nuevas unidades de hidrocraqueo para aumentar el aporte al pool de gasolinas y diesel. Estos requerimientos impulsan avances particularmente en las tecnologías de hidrotratamiento. Actualmente los trabajos en hidrotratamiento están orientados a modificar el soporte utilizado, tradicionalmente (Al2O3), o al reemplazo de los metales convencionales tipo Co(Ni)Mo(W) por metales nobles. Los catalizadores basados en metales nobles soportados del grupo VIII (Pt, Pd, Ir, Rh, etc.) se presentan como una buena alternativa para reemplazar los ya existentes. El mayor desafío consiste en desarrollar un catalizador activo para las reacciones de HDT y resistente al envenenamiento por azufre o nitrógeno.