Síntese e caracterização de materiais catalíticos Ni-Mo/Al2O3 preparados pelo processo poliol

• Main Author: Santos, Pedro Henrique Lopes Nunes Abreu dos
• Other Authors: Ribeiro, Sebastiao
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2019
• Subjects: Caracterização de catalisadores; Catálise heterogênea; Catalysts characterization; Heterogeneous catalysis; Hidrodessulfurização; Hydrodesulfurization; Ni-Mo/Al2O3; Polyol-mediated synthesis; Processo poliol
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97134/tde-01102019-154802/

A demanda por combustíveis cada vez menos prejudiciais ao meio ambiente, leva à necessidade de desenvolvimento de processos industriais cada vez mais eficientes. No caso da produção de diesel, há uma crescente preocupação com a emissão de derivados do enxofre após a queima do combustível. Tais derivados são responsáveis, principalmente, pelo surgimento de chuvas ácidas. A tecnologia de retirada de enxofre dos combustíveis fósseis já está bem estabelecida na indústria, através de processos catalíticos conhecidos como hidrotratamento. O aprimoramento destes processos está intimamente ligado ao desenvolvimento de catalisadores cada vez mais eficientes. Visando o desenvolvimento de tais materiais, este trabalho apresenta a síntese de catalisadores Ni-Mo/Al2O3 para hidrodessulfurização no refino de petróleo, preparados a partir do método de síntese conhecido como processo poliol e posteriormente sulfetados in situ. A preparação destes catalisadores demonstrou que tal método de síntese favorece a formação do óxido misto de níquel e molibdênio em duas estruturas cristalinas distintas, ?-NiMoO4 e ?-NiMoO4. Normalmente, a formação destas fases não é muito explorada na literatura de catalisadores para hidrodessulfurização. Outro resultado muito interessante obtido a partir deste trabalho é em relação às propriedades texturais de tais catalisadores. Observa-se que, a partir do processo poliol, poucas alterações em termos de área específica e volume de poros dos catalisadores em relação à alumina adotada como suporte são esperadas. No entanto, testes catalíticos demonstraram que os resultados de conversão em termos de hidrodessulfurização da molécula modelo dibenzotiofeno foram insatisfatórios em comparação a um catalisador comercial. Acredita-se que este comportamento seja proveniente da formação do NiMoO4, que mitiga a ação promotora do níquel na estrutura do óxido de molibdênio. O presente trabalho demonstra a necessidade de maiores estudos em relação à aplicação das duas estruturas de molibdato de níquel frente às reações de hidrodessulfurização. === The demand for less harmful fuels to the environment leads to the necessity of developing more and more efficient industrial processes. In the case of diesel production, there is a growing concern about the emission of sulfur compounds after the fuel has been burned. Such compounds are mainly responsible for the emerging of acid rain. Sulfur removing technology for fossil fuels is already well established in the industry through catalytic processes known as hydrotreatment. The improvement of these processes is closely connected to the development of increasingly efficient catalysts. Aiming for the development of such materials, this study presents the synthesis of Ni-Mo/Al2O3 catalysts for hydrodesulfurization in petroleum refining, prepared from the synthesis method known as the polyol-mediated synthesis and after in situ sulfidation. The preparation of these catalysts has shown that such a synthesis method favors the formation of the mixed oxide of nickel and molybdenum in two distinct crystalline structures, ?-NiMoO4 and ?-NiMoO4. Normally, the formation of these structures is not much explored in the literature of hydrodesulfurization catalysts. Another really interesting result obtained from this work is in relation to the textural properties of such catalysts. It is observed that, from the polyolmediated synthesis, few changes in terms of specific surface area and pore volume of the catalysts in comparison with the alumina adopted as a support are expected. However, catalytic tests have shown that the conversion results in terms of hydrodesulfurization of the dibenzothiophene molecule model were unsatisfactory compared to a commercial catalyst. It is believed that this behavior comes from the formation of NiMoO4, which mitigates the promoting action of nickel in the structure of molybdenum oxide. The present work demonstrates the necessity for further studies regarding the application of the two nickel molybdate structures to the hydrodesulfurization reactions.