Reforma a vapor de metano: preparação de catalisador níquel/alumina com promotor e ensaios catalíticos

• Ano de defesa: 2001
• Autor(a) principal: Maluf, Silvia Salua
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: catalisador; catalyst; molibdênio; molybdenum; nickel; níquel; reforma a vapor de CH4; steam reforming of CH4
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-23102025-164102/

Dentre os principais processos industriais de obtenção de hidrogênio encontra-se o de reforma a vapor do metano, que ocorre sobre catalisador de Ni/Al2O3. O processo de reforma a vapor é acompanhado pela indesejada formação de depósitos de espécies carbonáceas, particularmente filamentos de carbono, os quais levam a uma destruição mecânica do catalisador, tornando sua desativação irreversível. Por isso, uma das propriedades mais importantes de um bom catalisador para reação de reforma a vapor é a sua resistência à coqueificação. Entre as propostas para melhorar o desempenho do catalisador encontra-se a adição de promotores, que aumentem a resistência à formação de coque, à matriz Ni/Al2O3. Catalisadores MoOx/Ni/Al2O3 foram preparados, caracterizados e submetidos a ensaios catalíticos na reação de reforma a vapor de metano com o objetivo de avaliar o efeito do teor de molibdênio sobre a velocidade de deposição do coque. A matriz Ni/Al2O3 foi obtida pelo método da precipitação simultânea com razões molares Ni/Al iguais a 1,5 e 3,0. Quatro teores mássicos de molibdênio, 0,05%, 0,5%, 1,0% e 2,0%, foram adicionados ao sistema pelo método da impregnação com excesso de solvente. Os compostos foram caracterizados por Espectrometria de Emissão Atômica por Plasma Induzido, Difração de Raios-X, Redução a Temperatura Programada, Determinação da Área Total Superficial, Determinação da Área Metálica, Espectroscopia por Espalhamento Raman e Espectroscopia Fotoeletrônica de Raios-X. Os ensaios catalíticos foram realizados com razões molares de alimentação H2Oν/C iguais a 4:1 e 2:1, utilizando-se micro-reator tubular de leito fixo de quartzo, com os produtos da reação analisados em linha por um cromatógrafo a gás. Na condição de alimentação H2Oν/C = 4:1, todos os catalisadores apresentaram-se estáveis durante as 30 h de reação, com elevadas conversões de C. Na condição H2Oν/C = 2:1, somente o catalisador com 0,05%Mo permaneceu estável durante o tempo de ensaio, sendo que os demais não resistiram por muito tempo mediante a severa desativação por coqueificação. Os resultados dos ensaios catalíticos mostram que a atividade específica dos sítios varia devido a uma provável ocorrência de interação eletrônica entre o níquel e espécies MoOx, de modo a se causar uma menor redutibilidade dos sítios de Ni, sugerindo-se, então, uma diminuição da velocidade de desidrogenização do CH4 e maior facilidade em se ocorrer o processo de gaseificação das espécies \"C\".