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Title: Desenvolvimento de catalisadores à base de Pt, Ni e Ru suportados em zeólitas ZSM-5 mais resistentes a enxofre na aplicação de reforma de naftas ácidas.
Other Titles: Development of Pt, Ni and Ru based catalysts supported on ZSM-5 sulfur resistant zeolites in the application of acid naphtha reforming.
???metadata.dc.creator???: BARBOSA, Antusia dos Santos.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: RODRIGUES, Meiry Gláucia Freire.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: GRAU, Javier Mario.
???metadata.dc.contributor.referee1???: CLERICUZI, Genaro Zenaide.
???metadata.dc.contributor.referee2???: PEREIRA, Kleberson Ricardo de Oliveira.
Keywords: Catalisadores;Zeolita ZSM-5;Metais;Resistência a Enxofre;Hidrogenação;Coque;Catalysts;Zeolite ZSM-5;Metals;Sulfur Resistance;Hydrogenation;Coke
Issue Date: 2011
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: BARBOSA, Antusia dos Santos. Desenvolvimento de catalisadores à base de Pt, Ni e Ru suportados em zeólitas ZSM-5 mais resistentes a enxofre na aplicação de reforma de naftas ácidas. 2011. 81 f. (Dissertação) Mestrado em Engenharia Química, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2011.
???metadata.dc.description.resumo???: O objetivo deste trabalho foi desenvolver catalisadores a base de Pt, Ni e Ru suportados em zeólitas ZSM-5 mais resistentes ao enxofre na aplicação de reforma de naftas acidas. Os catalisadores foram preparados por troca iônica competitiva utilizando como suporte a zeólita ZSM-5. Neste material foram incorporados os metais Ni, Pt e Ru em diferentes combinações (Ni, Pt, Ru, Pt-Ni, Pt-Ru, Ni-Ru e Pt- Ni-Ru), em seguida as amostras foram secas e calcinadas a 500 °C, as quais foram caracterizadas por Analise Química através da Espectrofotometria de Raios X por Energia Dispersiva (EDX), Difração de Raios X (DRX), Adsorção Física de Nitrogênio (Método de BET) e Redução a Temperatura Programada (TPR). A tioresistência, a atividade metálica e a regeneração dos catalisadores foram avaliadas usando a reação de desidrogenação do cicloexano a 1 atm, 300 °C, WHSV = 6,2 h"1 e H2/CH = 14,4. A tioresistência, envenenando o metal com 50 ul de uma mistura de cicloexano com 1000 ppm de dissulfeto de carbono e medindo a atividade residual depois de envenenar e regenerar nas condições de 1h em H2 a 500 °C. A resistência a desativação por coque foi analisada pelo acumulo de carbono depositado apos 90min de desativação acelerada com ciclopentano (CP), a 500 °C, 1 atm e WSHV = 8 h"1. Através das analises de difração de raios X, e possível evidenciar a preservação da estrutura da zeólita ZSM-5 apos a troca iônica competitiva com os metais (Ni, Pt, Ru, Pt-Ni, Ni-Ru, Pt-Ru e Ni-Pt-Ru) e calcinação. A dispersão da platina e do rutênio na zeólita ZSM-5, não modificou as características texturais da zeólita, porem a dispersão do níquel provocou uma diminuição nos valores de área superficial dos catalisadores em relação ao da zeólita comercial. Os perfis de redução dos catalisadores bimetálicos (Pt-Ni/ZSM-5 e Pt-Ru/ZSM-5) mostram a influencia da platina em relação a redução do níquel e rutênio. Os resultados mostram que o agregado de Ni ou Ru não melhoram a tioresistência da Pt mas modifica sua capacidade hidrogenante e sua tolerância ao coque. Na desativação acelerada obtém-se um deposito mais hidrogenado que pode eliminar-se a menor temperatura. O maior rendimento a aromáticos se obtém agregando Ni. O coque mais leve ou mais hidrogenado obtém-se agregando Ru.
Abstract: The aim of this work was based catalysts of Pt, Ni and Ru supported on zeolites ZSM-5 more resistant to sulfur in the application of acidic reforming of naphtha. The catalysts were prepared by competitive ion exchange using zeolite as support for ZSM-5. This material was incorporated metals Ni, Pt and Ru in different combinations (Ni, Pt, Ru, Pt-Ni, Pt-Ru, Ru-Ni and Pt-Ni-Ru), then the samples were dried and calcined at 500 °C, which were characterized by analysis chemistry by x ray spectrophotometer for energy dispersive (EDX), x ray Diffraction (XRD), nitrogen adsorption (BET method) and the Temperature Programmed Reduction (TPR). The tioresistencia, activity and regeneration of metal catalysts were evaluated using the reaction of dehydrogenation of cyclohexane to 1 atm, 300 °C, WHSV = 6.2 h"1 and H2/CH = 14.4. The tioresistencia, poisoning the metal with 50 ul of a mixture of cyclohexane with 1000 ppm of carbon disulfide and measuring the residual activity after poisoning and regeneration conditions in H2 1 hour at 500 °C. Resistance to deactivation by coking was analyzed by the accumulation of carbon deposited after 90min with accelerated deactivation cyclopentane (CP), 500 °C, 1 atm and WSHV = 8 h"1. Through the analysis of X-ray diffraction, it is possible to identify the preservation of the structure of zeolite ZSM-5 after the competitive ion exchange with metals (Ni, Pt, Ru, Pt-Ni, Pt-Ru, Ru-Ni and Pt-Ni-Ru) and calcination. The dispersion of platinum and ruthenium in zeolite ZSM-5, did not modify the textural characteristics of the zeolite, but the dispersion of nickel resulted in a decrease in the values of surface area of the catalysts in relation to the commercial zeolite. The reduction profiles of bimetallic catalysts (Pt-Ni/ZSM-5 and Pt-Ru/ZSM-5) show the influence of platinum in relation to reduction of nickel and ruthenium. The results show that the addition of Ni or Ru not improve tioresistencia Pt hidrogenante but modifies their ability and tolerance to coke. In the accelerated deactivation obtains a deposit and you can eliminate hydrogenated to lower temperature. The higher yield is obtained by adding the aromatic Ni. Coke lighter or hydrogenated obtained by adding Ru.
Keywords: Catalisadores
Zeolita ZSM-5
Metais
Resistência a Enxofre
Hidrogenação
Coque
Catalysts
Zeolite ZSM-5
Metals
Sulfur Resistance
Hydrogenation
Coke
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Química
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10230
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