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dor, que además exhibe una separación b) Metales nobles: formación de coque debido a su acidez
de fases del producto cuando la tempe- y es inestable en presencia de grandes
ratura supera los 80 °C. Así mismo, en Los metales nobles como Ru, Pd, Pt, cantidades de agua. Para evitar estos pro-
estas condiciones térmicas, el hidrotrata- Re, y Rh han atraído la atención como blemas, los soportes neutros con mejor
miento y la polimerización del biodiesel catalizadores de hidrotratamiento efi- tolerancia al agua, tales como carbón
son reacciones competitivas; este efecto caces. Los estudios de metales nobles activado, se han utilizado ampliamente
se acentúa a una temperatura superior a soportados se han centrado princi- en estudios recientes para hidrotrata-
200 °C y da lugar a la desactivación de palmente en el HDO de compuestos miento. Las zeolitas como HZSM-5, Hβ,
los catalizadores. En general, la reduc- modelo. En comparación con los cata- HY, H-mordenita y H-ferrierita, y los
ción de la temperatura y de la velocidad lizadores a base de sulfuro, los meta- materiales mesoporosos como MCM-41
de calentamiento, así como el aumento les nobles muestran un mejor rendi- y SBA-15 se han utilizado para preparar
de la velocidad de agitación tienen un miento en relación con el nivel de pro- catalizadores bifuncionales debido a su
impacto favorable en el hidrotratamien- ducción de hidrocarburos y a la DO, acidez y su característica de selectividad
to. Por esta razón, la HDO se favorece pero muestran un mayor consumo de de forma, con una significativa mejora de
con el uso un reactor de tanque bien H . De los metales nobles soportados, las propiedades de difusión en el caso de
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mezclado y con un volumen reducido, el catalizador de Ru parece ser el más los soportes mesoporosos. La naturaleza,
limitadas cantidades de catalizador, baja prometedor. densidad y fuerza del sitio activo, sea
temperatura y tiempo de reacción sufi- Bronsted o Lewis, determinan en gran
ciente (Xin et al., 2018). medida la actividad, selectividad y esta-
c) Metales económicos: bilidad catalíticas. Algunos otros catali-
zadores a base de ácidos fuertes también
3.5.1. Catalizadores Los metales económicos como Ni y han sido evaluados, incluyendo SO -/
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Cu también se han probado en la HDO TiO , SO -/ZrO y SO -/SnO . Así mis-
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La HDO convencional se lleva a cabo de compuestos modelo. mo, óxidos básicos (por ejemplo, MgO,
en fase líquida, entre 250 y 450 °C, con CaO), óxidos de metales de transición
presión de H que oscila desde 7,5 hasta (por ejemplo, NiO, ZrO , ZnO, TiO ,
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30 MPa. Los catalizadores utilizados en d) Fosfuros metálicos: Fe O , CeO , MnO ) y óxidos binarios
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este proceso se pueden clasificar en seis de metales de transición (por ejemplo
grupos, que se describen brevemente a Los fosfuros metálicos se han explora- ZrO /TiO , Mn O -CeO y ZrO -CeO )
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continuación. do para HDO de compuestos fenólicos también se han utilizado para el hidro-
(anisol y guayacol), y el Ni P ha sido tratamiento. La adición de óxidos metáli-
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a) Sulfuros de molibdeno: el catalizador más activo para HDO. cos ácidos disminuye el rendimiento del
combustible líquido y aumenta los ren-
Los catalizadores más comunes son e) Otros catalizadores metálicos. dimientos de gas y sólido; además, tam-
los sulfuros de CoMo o NiMo. Hay bién catalizan las reacciones de decarbo-
dos inconvenientes principales de este f) Catalizadores bifuncionales: nilación aumentando así la producción
sistema catalítico. Un inconveniente es de CO. A pesar de los avances logrados
que la alta presión de la HDO requie- Recientemente, los catalizadores a la fecha en el entendimiento de los
re una alta inversión de capital y altos bifuncionales, que incluyen una fun- procesos catalíticos, aun no es posible
costos operacionales. En este caso, el ción metálica y una función ácida han generalizar y establecer correlaciones
reto es lograr la hidrogenación comple- demostrado una mejor actividad de para la HDO que describan cualitativa
ta de los compuestos alifáticos, evitan- HDO en comparación con el cataliza- y cuantitativamente la relación entre la
do el consumo innecesario de H en la dor metálico correspondiente. naturaleza de la alimentación, la configu-
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reducción de los hidrocarburos aromá- ración del sitio activo y las condiciones
ticos valiosos. El otro inconveniente es En general, los metales presentes en los de operación. Para lograr este entendi-
que los catalizadores de sulfuro requie- catalizadores exhiben valencia cero, o miento se requiere, a su vez, la optimiza-
ren una co-alimentación de especies aparecen como sulfuro, óxido y de otras ción de otros parámetros operativos en la
sulfuro para mantener su actividad, lo formas, ya sea en forma mono o bimetá- síntesis del catalizador como la adecuada
que provoca otros problemas graves lica. Por otra parte, los soportes incluyen selección del soporte, de metales activos
para el funcionamiento del proceso. De carbono, SiO , TiO , ZrO , Al O , sílice- y de promotores, así como el diseño y
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esta forma, un escenario ideal sería lle- alúmina amorfa, zeolitas y alumino- método de síntesis del catalizador. Ade-
var a cabo la HDO en presencia de H a silicatos mesoporos. Se ha documenta- más, la mayoría de las investigaciones
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condiciones atmosféricas y con catali- do que TiO y ZrO exhiben una mayor se apoyan en el uso de soportes ácidos
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zadores alternativos a los sulfuros. actividad que Al O , la cual da lugar a la y solo hay un acotado entendimiento del
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618 A&G 113 • Tomo XXVIII • Vol. 4 • 614-625 • (2018)