Desactivación de coque y regeneración de catalizadores de zeolita HZSM-5 en la oligomerización de 1-buteno

Se ha estudiado el fenómeno de desactivación de los catalizadores HZSM-5 (relación SiO2/Al2O3 = 30–280) en la oligomerización del 1-buteno. Se realizaron experimentos en un reactor de lecho fijo a 175−325 °C; 1.5−40 bar; y, 2−6 g h molC−1. Los catalizadores usados se analizaron mediante: barrido de temperatura programada con N2 (TPS-N2), análisis de coque soluble por cromatografía de gases/espectrometría de masas (GC/MS); espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR); oxidación programada por temperatura (TPO), y; TPO/FTIR combinada. La principal causa de desactivación es el confinamiento del oligómero (coque suave) en la matriz del catalizador, que depende de las condiciones de reacción (temperatura y presión). El coque suave se elimina por TPS-N2 a 400 °C, mientras que el coque duro restante, por combustión. Se distinguen dos tipos de coque duro, que se localizan en la matriz del catalizador y en los microporos de la zeolita, siendo la segunda fracción más refractaria a la combustión. La naturaleza poco desarrollada del coque suave facilita la regeneración del catalizador, que se logra completamente mediante la combustión del coque duro a 500 °C.