Tesis profesional presentada por Alfonso Badillo Carrete

Licenciatura en Ingeniería Química con área en Ingeniería de Procesos. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos. Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla.

Jurado Calificador

Vocal y Director: Dr. Raúl Guillermo Fonseca Sandoval

Cholula, Puebla, México a 19 de mayo de 2004.

Resumen

Entre mayor sea la relación de contenido entre el carbón y el hidrógeno, mayor será la cantidad de productos pesados en el crudo. El contenido de azufre junto con la cantidad de asfaltenos son dos propiedades que tienen una influencia en el valor del crudo. En México se cuenta con una variedad de petróleos tales como el Maya, Istmo y Olmeca, los dos últimos son considerados de una calidad alta a comparación del Maya, este representa más del 50 % de las reservas mexicanas. El petróleo crudo maya es considerado un crudo pesado debido a que contiene una gran cantidad de asfaltenos y azufre en comparación de los petróleos pesados.

En este trabajo se realiza principalmente una hidrogenólisis, esta reacción consiste en producir rupturas de enlaces C-C, que son a saturadas por átomos de hidrógeno. Las cadenas que se desean romper mediante esta reacción, son los asfaltenos contenidos en el petróleo, además se producirán algunas otras reacciones tales como: la hidrodesulfurización y la hidrodesnitrogenación.

En este trabajo se utilizará como catalizador de óxidos de molibdeno, promovido por óxidos de cobalto y soportados en una zeolita. Se empleara zeolitas tipo SAPO-34 debido a que presenta una acidez mayor a las alúminas, las cuales son los soportes usados normalmente en la industria, una elevada estabilidad térmicas y poros regulares los cuales dan proporcionan una alta selectividad. Estas zeolitas fueron sintetizadas basándonos en la página de Internet de la Internacional Zeolite Asociation (IZA).

Los metales se le impregnaron al soporte mediante una aspersión de estos en solución. Antes de llevar a cabo la reacción a nuestro catalizador se le realizo una presulfidización exsitu mediante el contacto del catalizador con una mezcla de gases de 95% hidrógeno y 5% ácido sulfhídrico a razón de 60 ml/min y una temperatura de 232°C.

El petróleo utilizado es crudo tipo Maya, el cual se obtuvo gracias a PEMEX que lo mando de Ciudad del Carmen Campeche.

Las condiciones que se utilizaron fueron a tres distintas temperaturas y a tres distintos tiempos de reacción, dejando a la presión fija. Las temperaturas fueron: 380, 400, y 420 y los tiempos de reacción: 30 min., 60 min. y 90 min. La presión fue de 1950 psig.

Se usó un reactor de un 1lt de capacidad de la marca Autoclave Engineers con un sistema de agitado por banda.

En esta tesis se utilizaran como medios de caracterización para la zeolita: Espectroscopia de absorción atómica, FIR y XRD. Para los líquidos y gases de reacción se realizó un análisis de RMN y cromatografía gases. Además para la extracción de los asfaltenos y maltenos se utilizó un equipo Soxhlet.

Índice de contenido

Índices (archivo pdf, 122 kb)

Capítulo 1. Resumen (archivo pdf, 87 kb)

Capítulo 2. Introducción (archivo pdf, 87 kb)

Capítulo 3. Objetivos (archivo pdf, 57 kb)

  • 3.1 Objetivo General
  • 3.2 Objetivos Específicos

Capítulo 4. Revisión bibliográfica (archivo pdf, 1 mb)

  • 4.1 Composición del petróleo
  • 4.2 Petróleo Pesados
  • 4.3 Reacciones
  • 4.4 Catalizadores de hidrotratamiento
  • 4.5 Impregnación
  • 4.6 Presulfidización
  • 4.7 Envenenamiento de catalizador
  • 4.8 Regeneración de catalizador
  • 4.9 Métodos de caracterización

Capítulo 5. Metodología experimental (archivo pdf, 1 mb)

  • 5.1 Diseño de experimentos
  • 5.2 Síntesis de zeolitas SAPO-34
  • 5.3 Caracterización del Catalizador
  • 5.4 Impregnación del soporte: SAPO-34
  • 5.5 Absorción atómica
  • 5.6 Presulfidización del catalizador
  • 5.7 Reacción de hidrotratamiento
  • 5.8 Análisis de gases de reacción
  • 5.9 Caracterización de productos líquidos
  • 5.10 Recuperación del catalizador

Capítulo 6. Resultados (archivo pdf, 1 mb)

  • 6.1 Catalizador
  • 6.2 Productos de reacción
  • 6.3 Análisis de líquidos mediante resonancia magnética nuclear
  • 6.4 Viscosidad

Capítulo 7. Discusión de resultados (archivo pdf, 181 kb)

Capítulo 8. Conclusiones (archivo pdf, 50 kb)

Capítulo 9. Recomendaciones (archivo pdf, 48 kb)

Apéndice A.  (archivo pdf, 340 kb)

Apéndice B.  (archivo pdf, 222 kb)

Apéndice C.  (archivo pdf, 2 mb)

Apéndice D.  (archivo pdf, 395 kb)

Badillo Carrete, A. 2004. Hidrotratamiento del petróleo crudo tipo Maya. Tesis Licenciatura. Ingeniería Química con área en Ingeniería de Procesos. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Mayo. Derechos Reservados © 2004.