Estudio de las propiedades superficiales, estructurales y catalíticas de carburos y nitruros de vanadio

Abstract

En el presente Trabajo Especial de Grado se estudió las propiedades superficiales, estructurales y catalíticas de carburos y nitruros de vanadio. En actuales momentos se están explotando los crudos pesados y extrapesados, los cuales deben ser tratados mediante el proceso del hidrotratamiento catalítico, que consiste en una variedad de procesos de hidrogenación catalítica, los cuales saturan hidrocarburos insaturados y remueve átomos de Azufre (HDS), Nitrógeno (HDN), Oxígeno (HDO) y Metales (HDM) de diferentes crudos o fracciones, y así purificarlos para disminuir las emisiones contaminantes al ambiente. Por ello, uno de los aspectos a considerar es el desarrollo de catalizadores que sean más activos y selectivos, en la remoción de heteroátomos presentes (S, N, O), en nuestro caso la síntesis de carburo y nitruros de vanadio. Los carburos y nitruros, son preparados partiendo de la sal de monovanadato de amonio. Estos son colocados en un reactor de cuarzo equipado con un horno tubular, la temperatura del horno será controlada por un programador de temperatura. Se introduce las muestras en el horno, el cual se hace pasar una corriente de gas reactante 20% CH4 y 80%H2 para el VC y 100% NH3 puro para el VN, con un flujo de 100 ml/min. Igualmente se parte de la misma sal, a la cual se le añade ácido clorhídrico, sulfuro de amonio y se tiene finalmente el sulfuro de vanadio. Estos catalizadores fueron analizados por las técnicas de DRX, RPE, XPS, área superficial y en las reacciones de HDS, HDN, HID. Los patrones de DRX de los sólidos sintetizados presentaron dos fases cristalinas, el cual se evidencio la formación de carburos, nitruros y sulfuros de vanadio. Para la técnica de RPE se indico una señal característica de vanadio +4 y +3, en los catalizadores sintetizados. El sólido VC resulto un catalizador adecuado para las reacciones de HDS, HID, HDN, presentando un alto porcentaje de conversión.