Effect of modification methods on usy zeolite properties and its hydrocracking performance

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dc.contributor.advisorGiraldo Duarte de León, Sonia Azucena
dc.contributor.advisorHoyos Marín, Luis Javier
dc.contributor.authorAgudelo Valderrama, José Luis
dc.date.accessioned2024-03-03T21:55:26Z
dc.date.available2015
dc.date.available2024-03-03T21:55:26Z
dc.date.created2015
dc.date.issued2015
dc.description.abstractEsta tesis doctoral contribuyó a mejorar el entendimiento de la relación entre las propiedades de la zeolita USY y su reactividad en hidrocraqueo. Estudios sobre el efecto del grado de desaluminización, el contenido de especies de aluminio no estructural, EFAl (Extraframework aluminum) y la mesoporosidad en el desempeño en hidrocraqueo de una carga real se llevaron a cabo con catalizadores a base de zeolitas USY modificadas. Se usó un conjunto amplio de técnicas para caracterizar las propiedades de las zeolitas y los catalizadores de hidrocraqueo, incluyendo XRD, análisis elemental, XPS, fisisorción de N2, HRTEM, RMN de estado sólido de 29Si y 27Al, NH3-TPD, FTIR de piridina adsorbida, UV-Vis DRS y Raman. Los resultados indican que a menor contenido de aluminio en la estructura, menor actividad de hidrocraqueo. Tratamientos químicos moderados con ácido o con Na2H2-EDTA de la zeolita USY mostraron ser benéficos para incrementar la actividad de hidrocraqueo debido al mejoramiento del acceso a los sitios ácidos después de la remoción de especies EFAl aglomeradas. Sin embargo, la presencia de ciertas especies EFAl es necesaria para obtener alta actividad en hidrocraqueo de cargas reales. La remoción severa de especies EFAl es perjudicial para la producción de destilados medios dado que conduce a la exposición de sitos ácidos Brønsted fuertes, los cuales tienden a sobrecraquear la carga. La combinación de diferentes métodos de tratamiento resulta en catalizadores basados en zeolitas USY con actividad hacia destilados medios mejorada. Esta tesis fue financiada por ECOPETROL S.A. y desarrollada en el Instituto Colombiano del Petróleo en colaboración con la Universidad Industrial de Santander dentro del convenio de cooperación tecnológica No. 03-2011. Parte de la experimentación fue realizada en la Universidad Tecnológica de Eindhoven (Holanda) durante la pasantía doctoral. _____________________________________________________________________
dc.description.abstractenglishThis thesis attempted to contribute to the better understanding of the relationship between USY properties and hydrocracking reactivity. Systematic studies about the effect of the dealumination degree, the EFAl (Extraframework aluminum) content and the mesoporosity on the hydrocracking behavior of a real feedstock were performed with catalysts based on modified USY zeolites. A wide set of techniques including XRD, elemental analysis, XPS, N2 physisorption, HRTEM, 29Si and 27Al solid-state NMR, ammonia TPD and FTIR spectroscopy of adsorbed pyridine, UV-Vis DRS and Raman were employed to characterize the physicochemical properties of the zeolites and hydrocracking catalysts. Results indicate that a direct association exists between the degree of the framework dealumination and hydrocracking activity for the catalysts based on steam treated zeolites. The lower the framework aluminum content, the lower the hydrocracking catalytic activity. Mild chemical treatments with acid or Na2H2-EDTA to the USY zeolite showed to be beneficial to improve the hydrocracking activity because of the enhanced access to acid sites after the removal of agglomerated EFAl species. Nevertheless, the presence of certain EFAl species is necessary to achieve high hydrocracking activity of real feedstocks. The severe removal of EFAl is detrimental to middle distillates production as it results in the exposure of strong Brønsted acid sites, which tend to overcrack the feedstock. The combination of different treatment methods results in USY-based catalysts with enhanced activity and middle distillates selectivity in the hydrocracking of real feedstocks. The financial support for the development of the present thesis was provided by ECOPETROL S.A. It was developed at the Instituto Colombiano del Petróleo in collaboration with the Universidad Industrial de Santander under the technological cooperation agreement 03-2011. Part of the experimentation was performed at the Eindhoven University of Technology (The Netherlands) during the doctoral stay. ______________________________________________________________________________
dc.description.degreelevelDoctorado
dc.description.degreenameDoctor en Ingeniería Química
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/31829
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programDoctorado en Ingeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectHidrocraqueo
dc.subjectZeolita Usy
dc.subjectAcidez
dc.subjectAluminio Extra-Red
dc.subjectDesaluminización
dc.subjectGasóleo De Vacío
dc.subjectTratamiento Hidrotérmico
dc.subjectLavado Ácido
dc.subjectEdta
dc.subjectDestilados Medios.
dc.subject.keywordHydrocracking
dc.subject.keywordUsy Zeolite
dc.subject.keywordAcidity
dc.subject.keywordExtraframework Aluminum
dc.subject.keywordDealumination
dc.subject.keywordVacuum Gas Oil
dc.subject.keywordHydrothermal Treatment
dc.subject.keywordAcid Leaching
dc.subject.keywordEdta
dc.subject.keywordMiddle Distillates
dc.titleEffect of modification methods on usy zeolite properties and its hydrocracking performance
dc.title.englishEffect of modification methods on usy zeolite properties and its hydrocracking performance.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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