1. Repositorio Institucional del Tecnológico Nacional de México
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Título :	Estudios de isomerización de parafinas ligeras usando óxidos de circonio modificados con boro
Autor :	RETA PARDO, JOSE LUIS
Palabras clave :	7
Fecha de publicación :	2009-11
Editorial :	IT Ciudad Madero
Descripción :	RESUMEN En la última década, las legislaciones ambientales han hecho que las industrias no solo piensen en qué procesos son los económicamente más viables, sino también en cuáles son los más factibles en el cuidado del medio ambiente. Actualmente, las principales fuerzas impulsoras que afectan la industria de refinación son: la mayor demanda de combustibles, la necesidad de procesar crudos más pesados, la búsqueda de mayores niveles de rentabilidad, una cada vez mas exigente reglamentación ambiental, la necesidad de producir combustibles cada vez mas limpios, la incertidumbre sobre nueva tecnología automotriz que utilice combustible libres de carbono, y la presión social para reducir la emisión de CO2 que aparentemente influye en el cambio climático mundial. Sin embargo, el agotamiento de las fuentes y la baja calidad del petróleo han obligado al uso de fracciones pesadas del crudo para satisfacer las necesidades de la vida moderna. Una de las actuales líneas de investigación y posible alternativa a la demanda de combustibles ecológicos se enfoca al mejoramiento de los procesos de isomerización de parafinas ligeras, empleando materiales catalíticos más activos, selectivos y resistentes a las condiciones de operación. La isomerización de parafinas ligeras es una de las reacciones mas deseadas en la reformación catalítica de nafta para producir gasolina de alto número de octano. Los isomeros ramificados tienen la propiedad de mejorar el número de octano de las gasolinas. Al mezclar estos isomeros con productos de alquiladoras se obtienen gasolinas balanceadas, mejorando las características antidetonantes y de rendimiento del combustible. En este trabajo se estudió el comportamiento de la incorporación del ion BO33- a diferentes concentraciones en el óxido de circonio y se evaluó la actividad catalítica en reacciones de deshidratación de etanol y en la isomerización de n-hexano. El hidróxido de circonio se sintetizó por el método sol-gel usando precursores como el n-butóxido de circonio y 1-butanol, manteniendo un pH = 8 durante la síntesis. El Zr(OH)4 sintetizado fue posteriormente impregnado con 10 (ZB10), 15(ZB15) y 20(ZB20) % en peso de ácido bórico. Los soportes boratados fueron calcinados a 600 ºC, después fueron impregnados con 0.5 % peso de Pt, por Resumen medio de la técnica de humedad incipiente y calcinados a 500 °C, obteniéndose así los catalizadores ha emplearse en la isomerización de n-hexano. Los soportes fueron caracterizados por las técnicas de análisis térmico (TGA-DTA), difracción de rayos X (DRX), espectroscopía infrarroja (FT-IR), adsorción física de N2 (BET) y titulación potenciométrica con n-butilamina. La deshidratación catalítica fue evaluada en la conversión de etanol a etileno, importante materia prima usado en la industria petroquímica para la obtención de muchos polímeros que son de gran interés en la vida moderna. Los catalizadores también fueron analizados catalíticamente en la isomerización de n-hexano, reacción importante que mejora el octanaje de las gasolinas. De los resultados obtenidos se observó por análisis térmico que la estabilidad térmica del Zr(OH)4 se presento alrededor de los 500 °C, manteniéndose constante la pérdida de peso. Los difractogramas de DRX indican que los tres materiales presentan la fase tetragonal. Por espectroscopía infrarroja se aprecia que los iones [BO3]3- permanecen enlazados a la superficie del ZrO2. Los resultados de la adsorción física de N2 muestran que la adición de iones boro modifica las propiedades al ZrO2, aumentando su acidez e incrementando el área especifica, lo cual es atractivo para las reacciones demandantes de acidez. Este dopante además de modificar la acidez, retarda la sinterización. Los resultados de la titulación potenciométrica con n-butilamina muestran que la acidez del óxido de circonio modificado con boro se incremento en comparación al ZrO2. Los soportes promovidos con ácido bórico fueron más activos en la deshidratación de etanol en comparación con la ZrO2. La muestra ZB20 alcanzó una conversión del 94% de etanol y un 95% de selectividad hacia etileno a 400 °C. Para la reacción de isomerización de n-hexano el Pt/ZB10 presente mejor conversión en comparación a los otros materiales acidificados, debido a la presencia de poros micro-mesoporosos, aunque el Pt/ZB20 obtuvo mejor selectividad hacia el 2MP y 3MP, debido a su alta concentración de acidez en comparación a los otros soportes acidificados.
URI :	http://200.188.131.162:8080/jspui/handle/123456789/180
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