(10)Desactivacion de catalizadores

10/11/2008
Dr. Rogelio Cuevas García
DESACTIVACIÓN DE
CATALIZADORES
1
DESACTIVACIÓN DE CATALIZADORES
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Dr. Rogelio Cuevas García
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La desactivación de catalizadores pertenece a una rama
de la ciencia de la catálisis con un desarrollo
relativamente reciente.
A pesar de las mejoras en el diseño de los catalizadores,
todos los catalizadores disminuyen su actividad con el
tiempo
Sin importar la duración del proceso de desactivación, el
ingeniero de proceso debe de estar pendiente de las
inevitables pérdidas en la actividad catalítica que sufren
los catalizadores
2
1
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DESACTIVACIÓN DE CATALIZADORES
“Correcciones” a la desactivación de los catalizadores:
1.
3.
4.
5.
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2.
Considerar el descenso de la conversión a través del
tiempo; i.e. no se toma acción alguna; pero se tiene en
cuenta, por ejemplo, al diseñar un reactor con un
exceso de catalizador en el origen.
Disminución del espacio velocidad; que causa un
descenso en la producción.
Aumento de temperatura para mantener la
conversión requerida o calidad de producto.
Remplazo periódico del catalizador
Regeneración del catalizador.
3
TIPOS DE DESACTIVACIÓN: FOULING
“Fouling” ( ). Genéricamente el fouling se define como la
p
acumulación de material no deseado sobre una superficie.
Para un catalizador el fouling se presenta cuando algún
material presente en el reactor (reactivos, productos o
intermediarios de reacción) se deposita sobre el sitio
catalítico.
La forma más común de fouling se presenta con materiales
carbonosos que entonces se conoce como coque. El
“ ki ” es una forma
“coking”
f
d “fouling”.
de
“f li ” La
L deposición
d
i ió de
d
carbono sobre un catalizador se presenta de varias
formas: incluyendo compuestos policíclicos de alto peso
molecular, grafito agregados poliméricos y carburos de
4
metal.
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TIPOS DE DESACTIVACIÓN: ENVENENAMIENTO
Envenenamiento: Causado cuando compuestos
presentes en las corrientes de procesos bloquean o
modifican la naturaleza de la fase activa.
En el envenenamiento por bloqueo la toxicidad del veneno
depende de la energía libre y entalpía de adsorción del
veneno. La energía libre define la constante de
adsorción (KP) y la entalpía se relaciona a la fuerza con
que el veneno se une al sitio activo.
Cuando un veneno bloquea una fracción de los sitios, es
posible utilizar las ecuaciones LHHW para modelar sus
efectos:
KP
θP =
1 + K A P A + K P PP
|
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5
TIPOS DE DESACTIVACIÓN:
ENVENENAMIENTO
|
2.
3.
Moléculas con un heteroátomo reactivo hacia los
sitios activos; uno de los más comunes es el azufre.
Moléculas con múltiples enlaces que pueden actuar
como posibles venenos; por ejemplo hidrocarburos
insaturados.
Compuestos metálicos.
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1.
La causa del envenenamiento es, generalmente,
g
impureza
p
en la corriente de alimentación;; p
pero
alguna
en algunas ocasiones puede ser un producto de la
reacción. Los venenos pueden clasificarse de acuerdo
a las siguientes características:
6
3
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TIPOS DE DESACTIVACIÓN:
ENVENENAMIENTO
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En el envenamiento, la fuerza de enlace entre el veneno
y el catalizador (o soporte) puede ser desde
relativamente débil hasta muy fuerte.
Si el enlace es muy fuerte el catalizador se desactiva
definitivamente;
Sin embargo, cuando la unión veneno-catalizador es
débil existe la posibilidad de revertir la desactivación
eliminando la fuente de contaminación (veneno del
tipo (I)) o el veneno puede convertirse en otro tipo de
compuesto no toxico (veneno tipo II, por ejemplo
hidrogenando los múltiples doble enlaces).
7
TIPOS DE DESACTIVACIÓN: SINTERIZACIÓN
Sinterización
Causada por el crecimiento o aglomeración de los
microcristales (que conforman la alta dispersión del
catalizador) El rearreglo estructural que se observa en la
catalizador).
sinterización lleva a un decremento en el número de sitios
activos, que se detecta como una disminución del área
activa en el catalizador.
|
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Tipos de sinterización:
Crecimiento de las partículas metálicas (en algunos casos
partículas oxidadas).
No es ilógico pensar que la movilidad de las partículas de
fase
activa
dependen
de
la
temperatura.
E
indudablemente esta relacionada con la temperatura de
fusión del material.
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SINTERIZACIÓN
En el proceso de sinterización son importantes las
temperaturas Hütting y Tamman
Como regla semiempirica:
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Temperatura Hütting Temperatura donde átomos y defectos en la
superficie del metal se vuelven mobiles
Temperatura Tamman Temperatura en la cual los átomos en el seno de
un sólido presentan cierta movilidad.
THütting=1/3 Tfusión
TTamman=1/2 Tfusión
La sinterización
L
i t i ió
se presenta
t
aproximadamente
i d
t
a
temperaturas en el intervalo de 1/3-1/2 de la
temperatura de fusión del metal o fase activa. Es decir
cerca de la temperatura Hütting o Tamman,
9
TIPOS DE DESACTIVACIÓN: SINTERIZACIÓN
•
|
por ejemplo la γ-alúmina (~200 m2/g) a α-alúmina
(5 m2/g), titania fase anatasa (80-50 m2/g) a rutilo
(5 m2/g),
/g)
desde este punto de vista, el soporte pierde
rápidamente el área y entonces la fase activa se
“acomoda” donde puede.
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|
Sinterización del soporte: también ocurre una
sinterización cuando se sobre pasa la
temperatura en la cual una fase cristalográfica es
estable.
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5
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Desactivación por extracción
Se presenta cuando el fluido es capaz de extraer a la fase activa.
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Generalmente para reacciones en fase líquida.
• Se puede presentar una reacción indeseable fluido-fase
catalítica o
•Simplemente por disolución de la fase en el fluido.
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DESACTIVACIÓN POR FALLA MECÁNICA
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Existen tres tipos distintos:
| a) ”crushing” o aplastado; causado por la carga de
catalizador del reactor,
reactor en algunos puntos algunas
particulas sostienen toneladas de catalizador.
| b) Atrición: reducción de tamaño o rompimiento de
las partículas del catalizador por el choque entre ellas
mismas, especialmente en reactores con movimiento.
| c) Erosión: en reactores de monolito cuando el flujo de
gas es muy alto.
alto Debida al estrés mecanico.
mecanico
| d) Fracturas: donde la causa principal es el estrés
térmico, químico o mecánico.
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CONSTITUCIÓN DE UN CATALIZADOR
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|
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Agregados de partículas primarias: 0.2-2μm
Gránulos catalíticos, 2μm
μ hasta varios centímetros
obtenidos por peptizado o extrusión de los
agregados.
Los agregados de partículas, que presentan una
fuerza mecánica menor a las partículas primarias.
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|
Partículas primarias de 10-100 nm sobre las cuales
se deposita
p
la fase activa. Obtenidas p
por
precipitación, sol-gel, secado por espreado, extrusión
o compactación.
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DESACTIVACIÓN POR FALLA MECÁNICA
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Este
tipo
de
desactivación
se
observa
principalmente
cuando
se
presenta
un
incremento de presión causado por:
| 1)”Fouling” si existe un incremento indeseable de
material. En algunas ocasiones es necesario el
“desnatado” de la etapa inicial del reactor.
| 2)Fractura extensiva de las partículas catalíticas.
| 3)Atrición.
3)At i ió
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INFLUENCIA DE DESACTIVACIÓN DEL CATALIZADOR
EN EL DISEÑO DEL PROCESO.
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Isomerización: Proceso Pennex UOP
Condiciones de operación: Temperatura: 80 a 300°C, presiones de 0.5-20
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atm, con tiempos de contacto de 2 a 120 min
INFLUENCIA DE DESACTIVACIÓN DEL CATALIZADOR
EN EL DISEÑO DEL PROCESO
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RCN: Proceso Platforming semiregenerativo de UOP
El proceso opera a presiones en el intervalo de 1378 a 2067 kPa
(13.6 a 20.4 atm), obteniendo un número de octano de 95 a 98 con
una duración de ciclo de 1 año.
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INFLUENCIA DE DESACTIVACIÓN DEL
CATALIZADOR EN EL DISEÑO DEL PROCESO
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Proceso FCC UOP
se opera a presiones bajas pero la temperatura en el reactor es de
alrededor de 450-520 °C. Los catalizadores utilizados con el proceso
inicial eran alúminas cloradas; en la actualidad se utilizan
catalizadores basados en zeolitas.
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INFLUENCIA DE DESACTIVACIÓN DEL
CATALIZADOR EN EL DISEÑO DEL PROCESO
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INFLUENCIA DE DESACTIVACIÓN DEL
CATALIZADOR EN EL DISEÑO DEL PROCESO:
PROCESO RCN
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La UOP empezó la licencia del proceso platforming en 1940. El catalizador
que se utilizó fue un catalizador monometálico Pt/Al2O3.
En este proceso se utilizaban presiones de operación en el intervalo de
2756 a 3445 kPa (27.2 a 34 atm).
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RELACIÓN ENTRE EL TIPO DE REACTOR Y
EL PROCESO DE DESACTIVACIÓN
Tipo
p de reactor utilizado
Años
Reactor de lecho fijo, no regeneración
Meses
Reactor de lecho fijo, regeneración
mientras el reactor esta off-line
Semanas
Días
Segundos
Reactor de lecho fijo en modo “swing”,
Reactor de lecho movil
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Escala de tiempo
p de la
desactivación
Reactor de lecho fluidizado,, reactor
“slurry”, reactor con regeneración
continua
Reactores tipo “raiser” y regeneración
continua
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INFLUENCIA DE DESACTIVACIÓN DEL CATALIZADOR
EN EL DISEÑO DEL PROCESO: PROCESO RCN
|
1.
2.
3.
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Primera mejora: catalizadores bimetálicos primero Pt-Sn,
después Pt-Re y Pt-Ir; en algunos casos se regreso al uso
de catalizadores Pt-Sn
Efecto de la presencia de un segundo metal:
Decrece la capacidad intrínseca de deshidrogenación del
platino, con lo que, disminuye la formación de
precursores de coque insaturados.
Decrece la capacidad para la hidrodesintegración, con lo
que decrece la formación de hidrocarburos ligeros.
Modifican la concentración de hidrógeno en la
superficie, lo cual tiene un efecto en la producción
relativa de diferentes intermediarios y por lo tanto, en
la selectividad final de la reacción.
21
INFLUENCIA DE DESACTIVACIÓN DEL
CATALIZADOR EN EL DISEÑO DEL PROCESO:
PROCESO RCN
|
Coque producido (barra negra) y coque cubriendo la superficie metálica
(barra blanca).
El uso de catalizadores bimetálicos permitió operar en un intervalo de
presiones menor: 1378 a 2067 kPa (13.6 a 20.4 atm), obteniendo un
número de octano de 95 a 98 con la duración típica de ciclo de 1 año.
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4. Una porción de los aditivos, permanecen en estado
p
y modifican la cantidad y la
oxidado en la superficie
fuerza de los sitios ácidos del soporte
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INFLUENCIA DE DESACTIVACIÓN DEL CATALIZADOR
EN EL DISEÑO DEL PROCESO: PROCESO RCN
|
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En 1960, fue introducido en el mercado el proceso de reformación
cíclico para mejorar el on stream factor. La innovación la
introducción de un tren de reactores en operación
p
cuyo
y número es
3 o 4. en el proceso cíclico semiregenerativo.
NO: 100-104
23
on stream factor se define como la relación de días de operación entre días calendario
PROCESO CCR
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presentado
t d en 1971,
1971 este
t proceso presenta
t un on stream
t
f t del
factor
d l 95%,
95%
El desarrollo principal es que se tiene una regeneración continua del
catalizador. El reactor utilizado es un reactor de lecho móvil y flujo radial,
se tienen entre tres y cuatro camas de catalizador y el catalizador
desciende por gravedad.
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PROCESO RCN: ESQUEMA GENERALIZADO DE
REACCIÓN
|
Durante la reformación se presenta un esquema de
reacción como el siguiente:
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PROCESO RCN: ESQUEMA GENERALIZADO DE
REACCIÓN
|
Reacciones del n-hexano en el proceso RCN.
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REACCIONES TÍPICAS EN EL PROCESO RCN
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A continuación se describen las reacciones típicas que
ocurren durante el proceso de reformación catalítica
de la nafta:
| 1. Deshidrogenación
D hid
ió de
d naftenos
f
( i l h
(ciclohexano
y
alquilciclohexanos a aromáticos).
| 2. Isomerización de naftenos y parafinas.
| 3. Deshidrociclización de parafinas.
| 4. Hidrodealquilación de aromáticos.
| 5. Deshidrogenación de parafinas a olefinas.
| 6. Hidrodesintegración de parafinas.
| 7. Hidrogenólisis.
| 8. Formación de coque.
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TERMODINÁMICA DEL PROCESO RCN
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Cambio en la energía libre estándar en función de la temperatura para varias
reacciones de hidrocarburos de seis átomos de carbono. A, metilciclopentano
→ciclohexano; B, n-hexano → ciclohexano + H2; C, n-hexano → 1-hexeno + H2;
D, n-hexano → 1-buteno + etano ; E, ciclohexano →benceno + 3H2.
G. S. Parks and H. M. Huffman, Free energy of some organic compounds. Reinhold, New York, 1932.
28
F. D. Rossini, K. S. Pitzer, R. L. Arnett, R. M. Braum, and G. C. Pimentel, Selected Values of physical and
thermodynamic properties of hydrocarbons and related compounds. API Res. Project 44. Carnegi Press, Pittsburgh,
1953.
14
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PROCESO RCN: DESACTIVACIÓN POR COQUE
|
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Este tipo de desactivación se considera el tipo de
desactivación por fouling, como se recordara genéricamente
el fouling se define como la acumulación de material no
d
deseado
d sobre
b una superficie.
fi i
29
PROCESO RCN: DESACTIVACIÓN POR COQUE
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Modelo conceptual de la
formación de coque en la
superficie
p
del
catalizador,
encapsulamiento de partículas
de metal y bloqueo de poros.
Bartolomew sugiere
g
que las etapas
q
p q
que se p
presentan en este p
proceso son
(1) quimisorción fuerte formando una monocapa o adsorción física en
multicapas, en ambos casos, primero se bloquea el acceso de los
reactivos hacia los sitios activos;
(2) Cuando la formación de coque se presenta de manera extensa, el
coque llega a encapsular completamente a las partículas metálicas
30
C. H. Bartholomew, Mechanisms of catalyst deactivation, Appl. Catal. A: General, 212 (2001) 17-60
15
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PROCESO RCN: DESACTIVACIÓN POR COQUE
|
Sitios metálicos: a bajas concentraciones de coque en la
superficie del catalizador, los sitios metálicos pierden
rápidamente
á
su actividad, hacia las reacciones de
deshidrogenación e hidrodesintegración, en tanto que las
reacciones
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|
Sitios ácidos: el coque se deposita en sitios de mayor
fuerza ácida, inhibiendo inicialmente reacciones tales
que las
como dismutación y deshidrociclización,, mientras q
reacciones de isomerización de n-alcanos se alteran en
menor proporción y disminuyen linealmente con el
tiempo en operación.
31
PROCESO RCN: REGENERACIÓN
C(superficie) + O2 ⎯⎯
→ CO2
Durante la regeneración, por otro lado, durante la
regeneración del catalizador, se observa un
comportamiento opuesto: la función metálica se
restablece rápidamente, en tanto que la función ácida,
se recupera
p
relativamente más lenta.
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|
32
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DESACTIVACIÓN POR SINTERIZACIÓN
|
|
|
Se pueden presentar dos tipos de desactivación por
sinterización;
la sinterización en las partículas metálicas, principalmente
por la aglomeración y
Sinterización del soporte por un cambio de fase a altas
temperaturas y acelerada por la presencia de agua.
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|
Causada por el crecimiento o aglomeración de los
microcristales. La sinterización es un proceso físico asociado
con la pérdida de área superficial activa del catalizador si se
somete a altas temperaturas. Para los catalizadores
bimetálicos del proceso RCN, las temperaturas más altas a las
cuales se pueden someter se encuentran durante la
regeneración del catalizador; adicionalmente, en esta etapa se
tiene una atmósfera oxidante y la formación de agua.
33
DESACTIVACIÓN POR SINTERIZACIÓN
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En cuanto a las partículas metálicas, existen dos
mecanismos posibles de la desactivación:
| 1) En la primera se acepta que con la energía térmica, las
partículas metálicas se mueven, al azahar, en la
superficie del soporte; la aglomeración ocurre con las
colisiones entre las partículas en migración y su posterior
unión.
| 2) En la segunda concepción, resulta que las partículas
metálicas están fijas al soporte y la aglomeración ocurre
por la de migración de átomos aislados de Pt,
Pt que se
primero se separan de alguna partícula y luego chocan
con alguna otra.
34
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Dos modelos conceptuales para el crecimiento de cristalitos
debido a la sinterización: a) Migración atómica, B) Migración de
partículas.
partículas
35
De cualquier manera la perdida de actividad en función del tiempo
en que un dado catalizador se mantiene en condiciones severas se
presenta en la siguiente gráfica:
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Figura 13. Catalizador 0.6% Pt/Al2O3 tratado en atmósfera de aire.[1]
[1]
36
Barbier, in Deactivation and Poisoning of Catalysts (J. Oudar and H. Wise, eds.). Marcel Dekker, New York, 1985, p. 121.
18
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Por otra parte, otro de los papeles que presenta el cloro; además del
mantener los sitios de Brönsted en la alúmina es facilitar la redispersión del
Pt este comportamiento se presenta a continuación en una atmósfera
oxidante. Pero debe recordarse que en presencia de agua, también se
puede lixiviar al cloro mediante la formación de cloruro de amonio[1].
Dr. Rogelio Cuevas García
37
[1]
J. P. Franck and J. Martino, in Progress in Catalyst Deactivation (J. L. Figueiredo, ed.) Martinus Nijhoff, The Hague, 1982, p. 355.
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Existen diversas substancias que actúan como venenos del
catalizador del proceso RCN. En cualquier caso, la presencia de
un veneno reduce la vida del catalizador desde periodos de
semanas a meses. Es necesario distinguir entre venenos
temporales y venenos permanentes
Se le llama veneno temporal a aquel que una vez que se ha
eliminado de la corriente de alimentación el catalizador recupera su
actividad. En contraste, el veneno permanente es capaz de
reducir la actividad del catalizador.
En la siguiente tabla se presentan algunos de los compuestos cuya
presencia envenena al catalizador de Pt/Al2O3 [1].
38
[1]
Barbier, in Deactivation and Poisoning of Catalysts (J. Oudar and H. Wise, eds.). Marcel Dekker, New York, 1985, p. 121.
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Toxicidad inicial sobre catalizador Pt/Al2O3 de
varios compuestos.
Actividad relativa a
saturación de
veneno
(CH3)2SO4
SO2
(CH3)2SO2
(CH3)2SO
Tiofeno
Dibenzotiofeno
NH3
C6H5NO2
CH3 CH2 CH2 CH2NH2
As(C6H5)3
Na+
Fe2+
Ni2+
Cu2+
Hg2+
Pb2+
0
1.0
0.02
3.0
5.0
4.5
0.10
0.24
0.11
1.9
0
1.1
1.0
2.0
15
5.2
------0
0.55
0
0
0
0.67
0.10
0.043
0
------0
0
0
0
0
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Veneno
Toxicidad
número de átomos de
Pt envenenado por
átomo de veneno
39
La estructura de la capa de azufre adsorbido sobre platino, se ha estudiado
extensamente. Biswas y colaboradores[1] establecieron tres niveles de
envenenamiento asociado a la proporción de área metálica cubierta por azufre (θ):
Influencia de la adición de azufre en la constante cinética de reacción y la relación de
las constantes de adsorción en el equilibrio de hidrocarburo e hidrógeno (H) durante
la reacción de hidrogenólisis de ciclopentano (C).
Catalizador
Constante cinética de reacción
Hidrogenolisis de ciclopentano
Relación de constantes de
adsorción (ciclopentano/H2)m/2
Pt/Al2O3
Pt/Al2O3 + (S)
1100
130
5.5 ± 0.3
1.5 ± 0.3
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1. Cuando θ <0.2, La adsorción química de azufre, modifica las propiedades de la
superficie
p
de p
platino debilitando su interacción con otros adsorbatos.
2. A valores de θ~0.25, las moléculas de adsorbatos pueden interactuar con la
superficie, pero son impedidos estéricamente por la estructura del azufre, al participar
en reacciones tipo Langmuir-Hinshelwood.
3. Cuando la superficie se ha cubierto con un átomo de azufre por dos de platino (θ
=0.5), ésta es químicamente inerte.
40
[1]
J Biswas, G. M. Bickle, P. G. Gray, D. D. Do, and J. Barbier, Catal. Rev. Sci. Eng. 30, 161 (1988).
20
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Envenenamiento con nitrógeno
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Los compuestos orgánicos de nitrógeno, generalmente, presentan
características básicas de Lewis y adicionalmente, en las condiciones de
RCN tienden a descomponerse para producir amoniaco. Ambos tipos de
compuestos,
p
, inhiben p
principalmente
p
la función ácida del catalizador;; y sin
embargo en cantidades mayores también pueden alterar las propiedades
metálicas del platino
41
El efecto del nitrógeno puede ser temporal.
Dr. Rogelio Cuevas García
42
21
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En realidad cada proceso tiene sus propios mecanismos de
desactivación, el comportamiento en la hidrodemetalización (HDM), se
tiene un comportamiento siguiente tipo:
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La acumulación de sulfuros de metal (Ni, V, Fe) es lineal; mientras que el
coque presenta una saturación. La desactivación es resultado de los dos
43
procesos
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El radio promedio de poro es importante en el la manera en que ocurre la
desactivación por metales en los catalizadores de HDM
44
22
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¿Dónde influye la desactivación?
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45
Estudio de las cinéticas de desactivación:
El inicio de los estudios de desactivación se presento en los catalizadores
con deposición de coque. En 1955 Vorhies presenta la siguiente
correlación empírica:
Donde: CC=concentración de carbón en el catalizador.
A y n =constantes de correlación
t=tiempo en operación.
En general se piensa que una desactivación presenta el siguiente
comportamiento:
p
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CC = A
At n
rp = kd (C m1 , P m 2 )a d
Donde
kd = constante de desactivación
C = concentración de los reactivos
P=Concentración del veneno
a =actividad
m1,m2, d parámetros de ajuste.
46
Voorhies, A., Jr,, Ind. Eng. Chem., 37, 318 (1945
23
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Estudio de las cinéticas de desactivación:
Inherentemente la presencia de la desactivación altera el desempeño
del proceso. Se ha hecho costumbre el separar las contribuciones de las
dos cinéticas, así para la cinética de reacción
rd = (− RA2 )(C , T ) ⎡⎣ rd2 (a ) ⎤⎦
(-RA1) = Cinética de reacción cuando no se presenta el fenómeno de
desactivación
(-RA2) = Efecto de la presencia de reactivos y productos en la cinética de
la desactivación.
(rd1),(rd2)= cinéticas de desactivación.
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(− RA ) = (− RA1 )(C , T ) ⎡⎣(rd1 )(a ) ⎦⎤
Con esta última ecuación es como se trabaja la desactivación.
47
Estudio de las cinéticas de desactivación:
En su forma más simple se tiene que:
kobs=Ntkint
La desactivación se puede presentar por dos efectos
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Donde: kobs = coeficiente cinético observado.
kint = coeficiente cinético intrínseco por sitio
Nt = número total de sitios activos
η = factor de efectividad interno
1) Decremento del número de sitios activos (decrece NT)
2) Disminuye la calidad de los sitios activos (decrece kint)
En situaciones como el “fouling” también se presenta
3) Decremento en la accesibilidad de los sitios (disminuye η)
48
24
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Desactivación por descenso en el número de
sitios activos (envenenamiento).
NT=NT0(1-α)
NT= Número total de sitios activos
NT0=Numero total de sitios activos iníciales
α=fracción de sitios desactivados.
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Donde
Realizando un balance de sitios en el catalizador:
⎛
⎞
CT = CP + CV ⎜ 1 + ∑ K i Ci m ⎟
i
⎝
⎠
n
CT= número total de sitios en el catalizador.
catalizador
CP=número de sitios envenenados
CV=sitios todavía activos.
Ki=Constantes de equilibrio de adsorción
Ci=Concentración de los reactivos que se adsorben, excluyendo a los
posibles venenos.
49
Desactivación por descenso en el número de sitios
activos (envenenamiento).
Entonces; el número de sitios en activo es simplemente
De aquí la cinética se puede describir como:
( − RA ) =
kobs
⎛
m1 ⎞
1 + ⎜ ∑ ( K i Ci ) ⎟
⎝ i
⎠
n1
=
kint NT
⎛
m1 ⎞
1 + ⎜ ∑ ( K i Ci ) ⎟
⎝ i
⎠
n1
=
kint (1 − α )
⎛
m1 ⎞
1 + ⎜ ∑ ( K i Ci ) ⎟
⎝ i
⎠
n1
Dr. Rogelio Cuevas García
CT − CP = (1 − α )
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10/11/2008
Desactivación por sinterización
La sinterización depende del tiempo y la temperatura. Levespiel presento la
siguiente correlación:
kd = kd0 e
⎛ E Ad ⎞
⎜ − RT ⎟
⎝
⎠
a=actividad del catalizador.
kd=constante de desactivación.
kd0=constante
constante de desactivación inicial
inicial.
EAd=Energía de activación para la reacción de desactivación.
Para algunos autores a=d/d0
Dr. Rogelio Cuevas García
da
= kd a n
dt
d=dispersión del metal
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Supe, S. and 0. Levenspiel, Proc. European Fed. 4th Chem. React. Eng., Brussels, Pergarnon
Press (1970
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