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https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/3185| Title: | SINTESÍS Y EVALUACIÓN DE CATALIZADORES METALICOS EN SUSPENSIÓN PARA EL HIDROTRATAMIENTO DE CRUDOS PESADOS Y EXTRAPESADOS |
| Authors: | Coronel Garcia, Marco Antonio. |
| Issue Date: | 2019-06-01 |
| Publisher: | Tecnológico Nacional de México |
| metadata.dc.publisher.tecnm: | Instituto Tecnológico de Ciudad Madero |
| Description: | El petróleo pesado está jugando un papel importante en el mercado mundial de la energía. Debido a su alto contenido de impurezas, requieren tecnologías avanzadas para su producción y refinación. Los catalizadores soportados existentes, con un tamaño de partícula macroscópico, sufren una grave desactivación en el hidroprocesamiento convencional de fracciones de petróleo pesado. Se requieren catalizadores más eficientes para el mejoramiento del petróleo pesado. Los catalizadores metálicos dispersos en suspensión son una tecnología alternativa para el hidroprocesamiento de petróleo pesado. Su reducido tamaño de partícula puede penetrar en la intrincada red de moléculas pesadas para aumentar la producción de fracciones más limpias y de menor peso molecular. Además, las nanopartículas dispersas en suspensión tienen una mayor actividad catalítica que resulta de un área de superficie mayor, lo que lleva a un mayor número de sitios activos sin restricciones de porosidad. Esta investigación comprendió la síntesis de catalizadores monometálicos de níquel (Ni) y molibdeno (Mo), así como también bimetálicos de NiMo, mediante el método de reducción química, se usó borohidruro de sodio (NaBH4) como agente reductor, todos ellos en suspensión de polietilenglicol. Los catalizadores sintetizados fueron caracterizados por medio de las técnicas: Dispersión de Luz Dinámica (DLS), Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), Microscopia Electrónica de Transmisión (TEM), con el objetivo de conocer su morfología y tamaño, por medio de Difracción de Rayos X (DRX) se conocieron las fases presentes en cada uno de los catalizadores. Se realizaron pruebas de reacción sin catalizar, a presiones de 80 y 100 kg/cm2 , en un rango de temperaturas de 310 a 370 °C, para encontrar las condiciones óptimas de reacción, posteriormente se probaron todos los catalizadores sintetizados con la finalidad de encontrar el más activo. x Los catalizadores que mostraron mejor desempeño en las pruebas de hidrotratamiento de crudo pesado fueron los monometálicos de níquel y molibdeno, ambos presentaron rendimientos muy similares, logrando disminuir la cantidad de asfaltenos de 23.3 a 9.1% (60% de conversión) en peso, aumentaron la gravedad API de 12.8 a 24.94, así como también lograron disminuir la viscosidad (a 27 °C) de 13,315 a 412 cP, también se logró disminuir la cantidad de compuestos azufrados de 5.7 a 2.98% en peso (47.7% de conversión),todos estos resultados fueron obtenidos a una presión de 1000 kg/cm2 , 350 °C y 4 horas de reacción, utilizando una concentración de catalizador de 500 ppm. Se analizaron los catalizadores usados en reacción mediante análisis de DRX, se identificaron fases sulfuradas en las nanopartículas metálicas, lo que confirmó que los catalizadores se activaron in situ durante la reacción de hidrotratamiento, debido al alto contenido de azufre del petróleo pesado que se utilizó (alrededor de 5.7 % en peso) y a las condiciones a las cuales se realizaron las pruebas catalíticas. Como siguiente fase del proyecto, se estimaron los parámetros cinéticos de la reacción de hidrotratamiento de crudo pesado con base en el modelo cinético con mayor ajuste a los datos experimentales obtenidos de los propuestos teóricamente, siguiendo la metodología propuesta por trabajos de investigación previos. Por último, se realizó un estudio de difusividad con el objetivo de analizar el comportamiento de los catalizadores en el crudo pesado. |
| metadata.dc.type: | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Appears in Collections: | Doctorado en Ciencias en Materiales |
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