Sample records for DESHIDROGENACION (dehydrogenation)
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Deshidrogenación oxidativa de n-butano y su relación con el estado de oxidación del catalizador/ Oxidative dehydrogenation of n-butane and its relationship with the oxidation state of the catalyst

Papa, José; Brito, Joaquín; Marzuka, Samir; Guarán, Nury; Rivas, Héctor
2009-09-01

Resumen en español En este trabajo se ha estudiado la deshidrogenación oxidativa (DHOX) de n-butano en ausencia de oxígeno sobre catalizadores a base de mezclas de óxidos de vanadio y de magnesio utilizando la técnica de inyección por pulsos. En presencia de oxígeno molecular, las vacancias dejadas por la reacción de oxidación del hidrocarburo son rápidamente llenadas por nuevos iones de ese elemento, mientras que trabajando en condiciones anaeróbicas la concentración de vacancia (mas) s aumenta a medida que se inyectan más pulsos. Se encontró que operando bajo condiciones anaeróbicas la DHOX de n-butano presenta una selectividad a olefinas mayor que cuando se realiza en presencia de oxígeno, y que esta selectividad varía muy poco con el número de pulsos. Sin embargo, las selectividades a butenos aumentan y a butadieno disminuye a medida que el estado de oxidación del catalizador decrece. Contra lo esperado, se observó que el catalizador soportado en SiO2 es más selectivo para la producción de butadieno que el soportado sobre α-Al2O3 y que la diferencia se incrementa con el número de pulsos. Se demostró que incluso con el número máximo de pulsos usados por corrida en este trabajo, queda oxígeno móvil remanente en los catalizadores, lo cual fue corroborado por XPS que no revela estados de oxidación del vanadio menores a cuatro Resumen en inglés In this work the oxidative dehydrogenation (ODH) of n-butane has been studied using the injection by pulse technique on catalysts based on mixtures of vanadium and magnesium oxides in an oxygen free atmosphere. In the presence of molecular oxygen, vacancies generated by the oxidation reaction are rapidly filled by new oxygen ions, while working under anaerobic conditions the concentration of these vacancies increases with each additional n-butane pulse injected. It was fo (mas) und that working under anaerobic conditions the ODH of n-butane presents a higher selectivity toward olefins than when the process is developed in the presence of oxygen, and that the selectivity variation is very small with additional pulses. Nevertheless, the selectivity toward butenes increases and that toward butadiene decreases with decreasing oxidation states of the catalyst. As opposed to what was expected, it was found that the catalyst supported over SiO2 shows a higher selectivity toward butadiene than that supported over α-Al2O3, and that the differences increases with the amount of pulses. It was also found that even when the maximum number of n-butane pulses were added a noticeable amount of mobile oxygen still remains as confirmed by XPS which does not show vanadium oxidation states lower than V+4

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ÓXIDO DE CROMO SOPORTADO EN CARBONES ACTIVADOS COMO CATALIZADOR PARA DESHIDROGENACIÓN OXIDATIVA DE ISOBUTANO/ CHROMIUM OXIDE OVER ACTIVATED CARBONS AS CATALYST FOR OXIDATIVE DEHYDROGENATION OF ISOBUTANE/ ÓXIDO DE CRÓMIO SUPORTADO EM CARVÕES ACTIVADOS COMO CATALISADOR PARA A DESIDROGENAÇÃO OXIDATIVA DO ISOBUTANO

Cárdenas, Agobardo; Acero, Fabio N; Díaz, José de J
2007-06-01

Resumen en portugués A química superficial de um carvão ativado Norit ROX 0.8® foi modificada por tratamentos com ácido nítrico, com oxig ê nio diluído em azoto (8,8% O2 ) e com hidrog ê nio. Os materiais foram impregnados com uma solução aquosa de CrO3 e utilizados na reacção de desidrogenação oxidativa (DHO) de isobutano e isobuteno. Observou-se a formação de isobuteno a 443 K, selectividades até 85% e rendimentos de isobuteno de 9%. Resumen en español A un carbón activado Norit ROX 0.8® se le modificó su química superficial mediante tratamientos en ácido nítrico, en oxígeno diluido al 8,8% en nitrógeno y en hidrógeno. Los materiales se impregnaron con una solución acuosa de CrO3 y se utilizaron en la reacción de deshidrogenación oxidativa (DHO) de isobutano a isobuteno. Se observó formación de isobuteno a 443 K, selectividades hasta del 85 % y rendimientos a isobuteno del 9 %. Resumen en inglés The functional groups at the surface of an activated carbon Norit ROX 0.8® were modified through reaction with nitric acid, 8.8% O2 in N2 and H2 . The modified carbons were impregnated with a CrO3 aqueous solution and used in the Oxidative Dehydrogenation of isobutane to isobutene (ODH). The formation of isobutene was observed at 443 K, with a maximum selectivity of 85% and a yield of 9%.

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Discrepancias en los Cálculos Termodinámicos Relacionados con la Deshidrogenación de Parafinas/ Differences in Thermodynamic Calculations Related to the Dehydrogenation of Paraffins

Caicedo-Realpe, Rosario; Rios, Luis A; Cardona, Eliana M; Restrepo, Gloria M
2009-01-01

Resumen en español En este artículo se presentan las diferencias existentes entre las constantes de equilibrio y las conversiones, para la deshidrogenación de parafinas, calculadas por tres diferentes métodos y los valores tradicionalmente aceptados en la literatura. Usualmente se ha considerado que la conversión en el equilibrio, en la deshidrogenación de parafinas, aumenta con el número de carbonos de forma monotónica. Sin embargo, las conversiones calculadas en este trabajo, corre (mas) spondientes a las parafinas C3 hasta C10, oscilan entre el 15 y el 20%, y sólo a partir de C11 se nota un incremento con el número de carbonos, pero que no llega a ser de la misma magnitud que la tendencia aceptada. Esta tendencia ampliamente mencionada en la literatura científica difiere de los resultados obtenidos en este trabajo por lo que se concluye que la aceptada tendencia entre conversión de equilibro y numero de carbonos, no es correcta Resumen en inglés In this paper, the differences between the equilibrium constants and conversions, for the dehydrogenation of paraffins, calculated by three methods and the values traditionally accepted in the literature are presented. Usually, it is accepted that the equilibrium conversions, for the dehydrogenation of paraffins, increase with the number of carbons in a monotonous way. However, the conversions calculated in this work for paraffins from C3 to C10, oscillate between 15 and (mas) 20%, and only from C11 a similar trend to the traditionally reported values is observed. The trend widely mentioned in the scientific literature shows important differences with the results obtained in this work, concluding that the accepted tendency between equilibrium conversion and number of carbons is not correct

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Kinetics and mechanism of the oxidative dehydrogenation of n-butane over a SiO2-supported VMgO catalyst/ Cinética y mecanismo de la deshidrogenación oxidativa de n-butano sobre un catalizador VMgO soportado en SiO2

Armas, Norka; López Nieto, José Manuel; Papa, José; Solsona, B; Briceño, A
2003-08-01

Resumen en español En este trabajo se presenta el estudio experimental y la simulación de la deshidrogenación oxidativa de n-butano sobre un catalizador de V-Mg-O/SiO2 (30% en peso), con una relación atómica Mg/V = 4 y un área superficial S BET = 73 m²/g. Los datos experimentales fueron obtenidos en un reactor de cuarzo empacado, operado en forma isotérmica y en estado estacionario, variando la temperatura de reacción entre 475 y 550°C, el tiempo de contacto entre 10 y 60 g cat/(mo (mas) l n-butano/h), la fracción molar de n-butano alimentado entre el 2 y 8%, y la de oxígeno entre el 8 y el 20%. El modelo propuesto está basado en un esquema operativo de reacciones razonable, con expresiones cinéticas derivadas del mecanismo redox de Mars-Van Krevelen. El mejor ajuste obtenido presenta un coeficiente de correlación de 0.8715 con una varianza de 1.33 x 10-03. Resumen en inglés An experimental study, and the corrresponding simulation, for the oxidative dehydrogenation of n-butane over a SiO2(30 wt%)-supported VMgO catalyst (with a Mg/V atomic ratio of 4 and a surface area, S BET, of 73 m²/g) is presented. Experimental data were obtained using a packed bed quartz tubular reactor operating under steady-state conditions, isothermal, and uniform flow conditions, varying the temperature within the range of 475-550°C, the contact time from 10 to 60 (mas) g cat/(mol n-butane/h), the inlet molar fraction of n-butane from 2 to 8% and that of oxygen from 8 to 20%. The proposed model is based on a sound reaction scheme, with kinetics expression derived using the redox mechanism of Mars-Van Krevelen. The best fitting was obtained with a correlation coefficient of 0.8715 and a variance of 1.33 x10-3.

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Oxidative dehydrogenation of N-butane over VMgO catalysts supported and promoted with molybdenum or gallium/ Deshidrogenación oxidativa de N-Butano sobre catalizadores de VMgO soportados y promovidos con molibdeno o galio

PAPA, JOSÉ; MARZUKA, SAMIR; BRITO, JOAQUÍN L; GUARÁN, NURY
2006-01-01

Resumen en español En el presente estudio se investiga la Deshidrogenación Oxidativa (DHOX) de n-butano utilizando catalizadores de VMgO soportados en SiO2 o promovidos con diferentes cantidades de galio o molibdeno. La relación atómica Mg/V usada fue de cuatro para todos los catalizadores. Los experimentos se realizaron en un reactor de lecho fijo a temperaturas dentro del rango de 480 a 540ºC y con un tiempo de residencia que se varió entre 6 y 50 (g cat min mol total-1). Se demuestr (mas) a que para evitar cambios de comportamiento es necesario trabajar con catalizadores previamente estabilizados. La fase VMgO no soportada ni promovida presentó un buen nivel de actividad (conversiones de ±30% a un tiempo de contacto de 50 [g cat min mol total-1] y una temperatura de 540ºC) con selectividades hacia hidrocarburos no saturados del orden del 90%. Con el objeto de aumentar la resistencia a la atrición del catalizador, esta fase activa se soportó sobre SiO2 (30% en peso). La actividad y la selectividad de este catalizador fueron algo menores a las observadas sobre la fase activa no soportada pero todavía interesante. La adición de óxidos de molibdeno o galio con relaciones atómicas (Mo/V o Ga/V) en el rango de 0.1a 1.0 mostró efectos variados. El molibdeno promovió la selectividad hacia butenos pero con reducción de la actividad. En cambio el galio conduce tan solo a cambios menores. Resumen en inglés The present study investigates the n-butane oxidative dehydrogenation (ODH) using VMgO catalysts supported on SiO2 or promoted with different amounts of Gallium or Molybdenum. The Mg/V atomic ratio used for all catalysts was four. Experiments were performed in a fixed bed reactor within the temperature range of 480 to 540ºC and a residence time the range of 6 to 50 (g cat min mol total-1). The need for catalysts previously stabilized in order to avoid changes in behavior (mas) with time on run was demonstrated. The VMgO unsupported and unpromoted phase showed a good level of activity (conversions of ±30% at a contact time of 50 [g cat min mol total-1] and a temperature of 540°C) with selectivities toward unsaturated hydrocarbons in the order of 90%. In order to increase the catalyst resistance to attrition, this active phase was supported on SiO2 (30% by weight). The activity and selectivity of this catalyst was somewhat lower than the observed on the unsupported phase but still interesting. The additions of molybdenum or gallium oxides with an atomic ratio (Mo/V or Ga/V) in the range 0.1 to 1.0 show instead to have mixed effects. Molybdenum promotes the selectivity toward butylenes but with a reduction in activity. Instead, gallium introduces a rather small effect.

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Effects of the thermal treatments on dispersion, reducibility and activity of Ni/Al2O3 and Ni-Sn/Al2O3 catalysts

Arteaga, Geomar; García, María; Khair, Yesenia; Choren, Eduardo; Sánchez, Jorge
2002-04-01

Resumen en español Se estudiaron los efectos de la calcinación y la oxicloración sobre la actividad de los catalizadores de Ni/Al2O3 y Ni-Sn/Al2O3 para la deshidrogenación de ciclohexano. Se prepararon cuatro catalizadores libres de Cl: dos monometálicos con 1.0 y 5.0% Ni por impregnación y dos bimetálicos con 1.0% Ni-0.5% Sn y 5.0% Ni-2.5% Sn, ambos con una relación atómica Sn/Ni = 0.25, por impregnación secuencial. La calcinación en aire y la oxicloración en aire + CHCl3 se efe (mas) ctuaron a 500°C por 1 h. Los catalizadores se caracterizaron mediante la reducción a temperatura programada (TPR), quimisorción de CO a 22°C y titulación con O2 a 400°C. La reacción se realizó en un reactor de flujo a 300°C. Todos los catalizadores presentaron dispersiones de Ni muy bajas. Los tratamientos, particularmente la oxicloración, causaron una fuerte disminución en la dispersión y variaciones en el grado de reducción. Estos efectos fueron dependientes del contenido de Ni y de la presencia de Sn. Los perfiles de TPR sugieren la formación de agregados bimetálicos en el catalizador 5.0Ni-2.5Sn calcinado u oxiclorado. Este catalizador mostró una actividad baja, la cual fue independiente del tratamiento. Para los catalizadores restantes, la oxicloración produjo catalizadores más activos que la calcinación. Efectos electrónicos del Sn sobre Ni explican la menor actividad de los agregados bimetálicos. Resumen en inglés Effects of the calcination and oxychlorination on cyclohexane dehydrogenation activity of Ni/Al2O3 and Ni-SnAl2O3 catalysts were studied. Four Cl-free catalysts were prepared, two monometallic catalysts with 1.0 and 5.0% Ni by impregnation, and two bimetallic catalysts with 1.0%Ni-0.5%Sn and 5.0%Ni-2.5%Sn by step impregnation, both with Sn/Ni atomic ratio = 0.25. Calcination (in air) and oxychlorination (in air + CHCl3) treatments were carried out at 500°C for 1 h. The c (mas) atalysts were characterized by temperature-programmed reduction (TPR), CO chemisorption at 22°C and oxygen titration at 400°C. The reaction was performed using a flow reactor at 300°C. All the catalysts presented very low Ni dispersions. The thermal treatments, particularly the oxychlorination, caused a decrease in the dispersion and variations in the degree of reduction. These effects were dependent on the Ni content and the presence of Sn. The TPR profiles suggest the formation of bimetallic particles of Ni and Sn in the 5.0Ni-2.5Sn catalyst subjected to calcination or oxychlorination. This catalyst showed a low activity, which was independent of the treatment. For the remaining catalysts, the oxychlorination produced more active catalysts than the calcination. Electronic effects of Sn on Ni explain the lower activity of bimetallic ensembles.

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Preparación y evaluación de catalizadores másicos y soportados a base de óxidos de vanadio y magnesio: Dhox de n-butano/ Preparation and evaluation of non supported and supported catalysts based on mixtures of vanadium and magnesium oxides for the odh of n-butane

Papa, J; Brito, J.L.; Marzuka, S; Dávila, K. D; Ojeda, D. A; Guarán, N
2007-01-01

Resumen en español En este trabajo se estudió la Deshidrogenación Oxidativa (DHOX) de n-butano sobre cuatro catalizadores de VMgO soportado y no soportado, con una relación atómica Mg/V igual a 4. Uno de ellos fue soportado sobre un 30% en peso de SiO2 (S16) y otro sobre un 30% en peso de α-Al2O3 (A16). Ambos fueron calcinados a 600oC. Del catalizador no soportado se prepararon dos muestras: una calcinada a 600oC (B16) y la otra a 700oC (B17). Todos los catalizadores fueron caracte (mas) rizados mediante DRX, XPS, TPR, análisis químico por absorción atómica y la medición de la superficie específica (BET). Salvo por el mayor nivel de sinterización y la menor superficie específica, se encontró que el catalizador B17 no presenta diferencias significativas con el B16. Para las pruebas experimentales se utilizó un reactor tubular de cuarzo al que los reactantes se alimentaron con una composición de C4H10/O2/N2 = 8/12/80, la temperatura de reacción se varió en un rango de 480 a 550ºC, y los tiempos de contacto utilizados fueron 6, 25 y 50 g cat min/mol tot. La variante introducida en el método de preparación demostró ser efectiva para asegurar la reproducibilidad en la preparación. Con el catalizador B17 el control del reactor, bajo condiciones aeróbicas, resultó ser muy difícil y en consecuencia se trabajó con los catalizadores calcinados a 600oC. Se encontró que el uso de un tercer óxido, como el SiO2 o la -Al2O3, desmejora la actividad y la selectividad de la fase activa, pero que las variaciones son leves: del orden del 5% al 8 % en la selectividad a butadieno y del 3 al 5 % en la actividad. Los resultados obtenidos muestran una consistente mejora en el comportamiento de los catalizadores cuando se los compara con los obtenidos por otros autores, lo cual se explica por las mejoras introducidas en el método de preparación. El catalizador soportado sobre α-Al2O3 (A16) presentó mejor actividad (31% de conversión) y selectividad integrada (total) hacia hidrocarburos no saturados (80%) que el soportado sobre SiO2, el cual mostró una conversión del 29% con una selectividad total del 77%. Resumen en inglés In this work the Oxidative Dehydrogenation (ODH) of n-butane has been studied over four supported and non-supported VMgO catalysts with an atomic Mg/V ratio of 4. One of them was supported over 30% by weight of SiO2 (S16) and another on 30% of α-Al2O3 (A16), both being calcined at 600oC. Two samples of the non-supported catalyst were prepared, one calcined at 600oC (B16) and the other at 700oC (B17). All catalysts were characterized by DRX, XPS, TPR, chemical analysi (mas) s by atomic absorption, and by the specific surface (BET). With the exception of the sintering level and the lower specific surface area, the catalyst B17 gave results similar to those obtained with the B16. Experimental runs were done in a quartz tubular reactor with an inlet composition for reactants of C4H10/O2/N2 = 8/12/80, the reaction temperature was varied from 480 to 550 ºC and contact times of 6, 25 y 50 g cat min/mol tot. were used. The change introduced in the catalysts preparation method has demonstrated to be effective in assuring the reproducibility in their synthesis. The reaction conditions for the catalyst B17 proved to be quite difficult to control and for this reason was not used. It was found that the addition of a third oxide, such as SiO2 or α-Al2O3, reduces the catalytic activity and selectivity of the active phase, but this variations are small: from 5 to 8 % in selectivity toward butadiene and from 3 to 5% for the activity. The experimental results showed a consistent improvement in the catalyst’s behavior when it is compared with similar catalysts prepared by other researchers, which is explained by the improvement introduced in the preparation method. The catalyst A16 showed a higher activity (31% of conversion) and a higher overall selectivity (total) toward unsaturated hydrocarbons (80%) than the supported over SiO2 (S16), which showed a conversion of 29% with a total selectivity around 77 %.

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Sustainable p-cymene and hydrogen from limonene

Martin-Luengo, M. A.; Yates Buxcey, Malcolm; Saez Rojo, Eduardo; Huerta Arribas, D.; Aguilar, D.; Ruiz Hitzky, Eduardo
2010-08-17

Digital.CSIC (Spain)

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Relacion entre el estado de oxidacion, la actividad y la selectividad de catalizadores a base de VMgO en la dhox de n-butano/ Relationship between the state of oxidation, the activity and selectivity of catalysts based on VMgO for the odh of n-butane

Papa, José; Brito, Joaquín; López, Leidy; Correa, Gonzalo
2008-03-01

Resumen en español Se estudio la Deshidrogenacion Oxidativa (DHOX) de n-butano en forma aerobica y anaerobica sobre cuatro catalizadores a base de una mezcla de Oxido de Vanadio y Magnesio (VMgO) con una relacion Mg/V=4. Los resultados experimentales obtenidos soportados con las tecnicas de caracterizacion utilizadas (DRX, XPS, BET, ATG y Absorcion atomica), permitieron verificar la reproducibilidad en la preparacion de los catalizadores, que la actividad y la selectividad dependen del esta (mas) do de oxidacion de los mismos, que durante el proceso de reaccion se producen cambios superficiales de cristalinidad, y que la actividad se puede recuperar en su totalidad al re-oxidarlos. La fase activa dominante, formada sobre todos por los catalizadores preparados, fue el orto-vanadato de magnesio y se encontro que en los catalizadores sin usar el unico estado de oxidacion presente para el vanadio fue V+5. Operando bajo condiciones anaerobicas se detecto la presencia del estado de oxidacion V+4 con una relacion V+4/V+5 que aumenta con el grado de reduccion alcanzado, el cual en este trabajo nunca llego al nivel de producir V+3. Ademas, operando en presencia de oxigeno molecular solo se observaron especies de V+5. La presencia de un segundo soporte (silica o a-alumina) no tuvo influencia sobre las especies de vanadio presentes, pero se comprobo que promueven la estabilidad de los productos de quimisorcion de CO2, que aumentan la dispersion de las especies y que reducen la selectividad hacia los productos deseados. Resumen en inglés The Oxidative Dehydrogenation (ODH) of n-butane was studied under aerobic and anaerobic conditions on four catalysts based on a mixture of Vanadium and Magnesium Oxides (VMgO) with an atomic ratio Mg/V=4. The experimental results supported by the characterization techniques used (DRX, XPS, BET, TGA and Atomic Adsorption) made it possible to verify the reproducibility of the catalysts preparation method and to determine that activity and selectivity is a function of the ca (mas) talysts oxidation state, that during the reaction process surface crystallinity changes are taking place, and that activity can be fully recovered by the catalyst re-oxidation. The main active phase formed on all the prepared catalysts was magnesium ortho-vanadate and it was found that the unique oxidation state of vanadium present in fresh catalysts was V+5. Working under anaerobic conditions it was detected the formation of the V+4 oxidation state and it was found that the ratio V+4/V+5 is a function of the catalyst reduction degree, which in our case never reached the level of producing V+3 . In the presence of molecular oxygen only V+5 was observed. The presence of a second support (silica or a-alumina) had no effect on the vanadium species formed, but it was found that it promotes the stability of products formed by chemisorption of CO2, that it increases the dispersion of species formed and that it decreases the selectivity toward desired products.

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Modelo dinámico de un reformador de etanol a bajas temperaturas para la alimentación de pilas de combustible

García Mariel, Vanesa; López, Eduardo; Serra Prat, María; Llorca, Jordi
2008-01-01

Digital.CSIC (Spain)

14

Modeling of a three-stage low temperature ethanol steam reforming reactor for fuel cell applications

García Mariel, Vanesa; Llorca, Jordi; Serra Prat, María; Riera Colomer, Jordi
2008-01-01

Digital.CSIC (Spain)

15

Method for the oxidative dehydrogenation of ethane.

López Nieto, José Manuel; Botella Asunción, Pablo; Vázquez Navarro, María Isabel
2003-08-07

Digital.CSIC (Spain)

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Method for obtaining fullerenes and fullerenes thus obtained

Martín Gago, José Ángel; Gómez-Lor Pérez, Berta; Méndez, Javier; López Fagundez, María Francisca; Caillard, Renaud; Otero, Gonzalo; Sánchez-Sánchez, Carlos; Echavarren, Antonio M.; Rogero Blanco, Celia
2009-12-30

Digital.CSIC (Spain)

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Fullerenes from aromatic precursors by surface-catalysed cyclodehydrogenation

Otero, Gonzalo; Biddau, Giulio; Sánchez-Sánchez, Carlos; Caillard, Renaud; López, María Francisca; Rogero, Celia; Palomares, F. Javier; Cabello, Noemí; Basanta, Miguel A.; Ortega, José; Méndez, Javier; Echavarren, Antonio M.; Pérez, Rubén; Gómez-Lor, Berta; Martín Gago, José Ángel
2008-08-14

Digital.CSIC (Spain)

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Dynamic modeling and controllability analysis of an ethanol reformer for fuel cell application

García Mariel, Vanesa; López, Eduardo; Serra Prat, María; Llorca, Jordi; Riera Colomer, Jordi
2010-01-01

Digital.CSIC (Spain)

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Dehydrogenation of cyanamides. An approach to cyanimides and carbonyl compounds

Carrau, Reyes; Freire, Raimundo; Hernández, Rosendo; Suárez, Ernesto
1986-12-01

Digital.CSIC (Spain)