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Desarrollo de materiales catalíticos bifuncionales para la hidrodesulfuración de dibenzotiofenos por la ruta de hidrogenación

Resumen

La hidrodesulfuración (HDS) de di--dibenzotiofenos es necesaria para obtener combustibles tipo Diesel que cumplan con las regulaciones ambientales presentes y por consiguiente su utilización tenga un menor impacto negativo tanto en el medioambiente como en la salud. Dichas moléculas presentan fuertes impedimentos estéricos que impiden su hidrodesulfuración directa (DDS) sobre los catalizadores empleados, su HDS procede casi exclusivamente por la ruta de hidrodesulfuración por hidrogenación (HID). En esta Tesis Doctoral se desarrollaron sistemas catalíticos bifuncionales Pd-Pt soportados para la HDS de dibenzotiofeno por la ruta HID. Entre los aportes de la Tesis se encuentran: (i) El planteamiento de un mecanismo de reacción específico de la ruta HID. (ii) La preparación de catalizadores Pd-Pt soportados cuya selectividad HID/DDS puede controlarse a través de la relación atómica Pd/(Pd+Pt). (iii) El establecimiento de una correlación entre las sinergias en HID y en hidrogenación de aromáticos bajo atmósfera de H2S. (iv) El planteamiento de un modelo de fase activa Pd-Pt en HDS. (v) Se mostró que la selectividad HID/DDS puede ser drásticamente modificada a partir de cambios “suaves” en la acidez del soporte catalítico de la fase activa Pd-Pt. Toda la evidencia experimental obtenida indica que el éxito en la manipulación de la selectividad HID/DDS está ligada a una conveniente sintonización entre las características intrínsecas de la fase activa y el balance de sitios ácidos Lewis-Brønsted de naturaleza “suave” del soporte catalítico. Esta denominada acidez suave es muy relevante para la futura aplicación de dichos materiales en un proceso de HDS profunda de Diesel, porque reduce los riesgos de envenenamiento por moléculas nitrogenadas básicas y deposición de coque. En adición, los catalizadores Pd-Pt son estables y no son envenenados por el H2S, y tienen simultáneamente alta actividad en HDS y en hidrogenación de aromáticos.