Oxidative dehydrogenation of propane with cobalt, tungsten and molybdenum based materials

Abstract

RESUMEN: La deshidrogenación oxidativa de propano es una alternativa interesante para la obtención de olefinas. En este trabajo se presentan los resultados obtenidos en la deshidrogenación oxidativa de propano utilizando dos materiales a partir de cobalto, tungsteno y molibdeno. Los materiales fueron caracterizados utilizando Difracción de Rayos X (XRD), espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), análisis termogravimétrico (TGA) y análisis térmico diferencial (DTA). El material CoMoϕy al ser calcinado a 623 K se transforma en la fase β-CoMoO4 (CoMoϕy623), la misma fase es obtenida cuando el material se calcina a 873 K (CoMoϕy873). CoMoϕy623 muestra un buen desempeño en la deshidrogenación oxidativa de propano, se obtuvo un rendimiento a propeno de 3,4% a una temperatura de 623 K y una velocidad espacial de 100 mL g-1 min-1. El material CoWsϕy fue calcinado a 673 K, obteniéndose una fase wolframita de baja cristalinidad. Este material presenta una alta selectividad a propeno y un bajo rendimiento. CoMoϕy873 presenta una buena actividad y selectividad, comparable con otros materiales reportados en la literatura, y su potencial como catalizador en la deshidrogenación oxidativa de propano se hace más evidente con la prueba que muestra ser estable durante 24 h de operación continua a 773 K. Palabras clave: Calidad del agua, análisis multivariado, emisarios submarinos, variación espacial, variación temporal.

ABSTRACT: Oxidative dehydrogenation of propane is a reliable alternative for olefins production. This paper presents the results obtained on oxidative dehydrogenation of propane by using two materials based on cobalt, tungsten, and molybdenum. The materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), temperature programmed reduction (TPR), thermogravimetric analysis (TGA), and differential thermal analysis (DTA). The CoMoϕy material was calcined at 623 K, transforming itself to β-CoMoO4 phase (CoMoϕ623), the same phase is observed when the material is calcined at 873 K (CoMoϕy873). CoMoϕy623 showed the best performance in oxidative dehydrogenation of propane, a yield to propene of 3.4% was obtained at 623 K using a space velocity of 100 mLg-1min-1. CoWsϕy was calcined at 673 K, a low crystallinity wolframite was obtained. This material has a high selectivity to propene and low yield. CoMoϕy873 has a selectivity and conversion within the range of the results reported in the literature. This is a prospective catalyst for the oxidative dehydrogenation of propane; it was stable for 24 h of continuous operation at 773 K. Keywords: Water quality, Multivariate statistical techniques, submarine outfall, spatial variation, temporal variation