Extensión del uso de catalizadores superácidos para la transformación de hidrocarburos pesados

Abstract

La Tesis Doctoral estudia el desarrollo de alternativas para extender el uso de catalizadores superácidos a la transformación de cortes de hidrocarburos parafínicos pesados, provenientes de diversas fuentes como son los excedentes del desparafinado de lubricantes, los crudos sintéticos de Fischer-Tropsch o las mezclas de polímeros lineales reciclados. Este interés radica en la necesidad de aumentar la producción de combustibles sobre la base de alimentaciones no tradicionales. La transformación de las parafinas se realiza con el objetivo de producir con rendimiento elevado, isoparafinas de buen número de octano y rango de ebullición correspondiente a las gasolinas para motovehículos. La tesis explora modificaciones a las vías de síntesis tradicionales de los catalizadores del tipo óxido de metal (óxido de zirconia) de transición promovido con oxo-aniones (sulfato y tungsteno), utilizados en la isomerización de alcanos de cadena corta. Se busca modular su acidez, estabilizar su estructura, incrementar su área específica, mejorar la accesibilidad de su estructura porosa y en general lograr propiedades adecuadas para la transformación de parafinas pesadas con buen rendimiento a gasolina. Variaciones en métodos de síntesis comunes como también la modulación de la textura porosa como son el tratamiento hidrotérmico y la replicación de la fase activa sobre un soporte mesoporoso. La variación de condiciones de operación para maximizar el rendimiento a gasolina y finalmente la influencia de la presencia de aromáticos en el medio reaccionante y su efecto sobre la selectividad.

The doctoral thesis studies the development of alternatives for extending the use of superacid catalysts for processing heavy paraffinic hydrocarbon cuts, from various sources such as the surplus in the dewaxing of lubricants, Fischer-Tropsch or polymer blends linear recycled. This interest lies in the need to increase fuel production based on non-traditional feeds. The transformation of paraffins is done with the objective of producing high performance, isoparaffins of octane number and boiling range for gasoline for automobile. The thesis explores modifications to the traditional synthetic routes of the catalysts of the type metal oxide transition (zirconia oxide) promoted oxo-anions (sulfate and tungsten) used in the isomerization of short chain alkanes. It seeks to adjust its acidity, to stabilize its structure, increasing its specific area, improve accessibility of its porous structure and generally achieve adequate properties for the transformation of heavy paraffins with good yield of gasoline. Changes in common synthesis methods as well as modulation of the porous texture such as the hydrothermal treatment and replication of the active phase on a mesoporous support. The variation of operating conditions to maximize the performance of gasoline and finally the influence of the presence of aromatics in the middle reactant and its effect on the selectivity.