BR102012031208A2 - METHOD OF PREPARING STRUCTURED CATALYTIC SYSTEMS - Google Patents

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Alexandre De Figueiredo Costa
Luis Maria Gandia Pascual
Isabela Brito Dos Santos
Maria Cruz Manterola
Luciano Costa Almeida
Mario Montes Ramires
Jose Antonio Odriozola Gordon
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Petroleo Brasileiro Sa
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Abstract

MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS A presente invenção propõe um método de recobrimento de microestruturas metálicas com uma suspensão catalítica para produzir sistemas catalíticos estruturados. Mais especificamente, suspensões contendo um precursor da fase ativa de um catalisador, um promotor, suporte, e aditivos, são utilizadas para recobrir uma microestrutura metálica formando um sistema catalítico estruturado útil em reações do processo GTL (''gas do liquid'', como a reação de reforma de metano e a síntese de Fischer-Tropsch). Este método simplifica o método convencional que requer a preparação prévia do catalisador; reduz os tratamentos térmicos, o que é fundamental para os catalisadores envolvidos na síntese de Fischer-Tropsch, e dá lugar a recobrimentos com uma boa homogeneidade e aderência.METHOD OF PREPARING STRUCTURED CATALYTIC SYSTEMS The present invention proposes a method of coating metal microstructures with a catalytic suspension to produce structured catalytic systems. More specifically, suspensions containing a catalyst active phase precursor, promoter, support, and additives are used to coat a metal microstructure forming a structured catalytic system useful in GTL (gas liquid) reactions such as methane reforming reaction and Fischer-Tropsch synthesis). This method simplifies the conventional method which requires prior preparation of the catalyst; reduces heat treatments, which is critical for the catalysts involved in Fischer-Tropsch synthesis, and gives rise to coatings with good homogeneity and adhesion.

Description

MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOSCATALYTIC SYSTEM PREPARATION METHOD

ESTRUTURADOSSTRUCTURED

CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF INVENTION

A presente invenção se insere no campo de métodos para o preparo de sistemas catalíticos estruturados. Mais especificamente, um método de preparo onde uma microestrutura metálica é recoberta com uma suspensão catalítica, sendo tais catalisadores úteis nas reações envolvidas no processo GTL (“gas to liquid”).The present invention falls within the field of methods for preparing structured catalytic systems. More specifically, a preparation method where a metal microstructure is coated with a catalytic suspension, such catalysts being useful in the reactions involved in the GTL (gas to liquid) process.

ESTADO DA TÉCNICA O aumento da demanda energética mundial, e a crescente pressãoTECHNICAL STATE Increasing world energy demand, and increasing pressure

pelo controle de emissões poluentes, responsáveis por mudanças climáticas globais, tem provocado um aumento do interesse pela utilização de fontes alternativas para a produção de combustíveis, em especial o gás natural.The control of pollutant emissions, responsible for global climate change, has led to increased interest in the use of alternative sources for the production of fuels, especially natural gas.

A descoberta de novas reservas e exploração de reservas jáThe discovery of new reserves and exploration of reserves already

existentes de gás natural (GN) no mundo vem crescendo nos últimos anos sendo a conversão deste energético em gás de síntese (mistura de H2 e CO), e deste em combustíveis líquidos, denominado processo GTL (do inglês “gas to liquids”) uma ótima opção para se reduzir a dependência da economia mundial em relação ao uso preponderante de óleo cru.natural gas (NG) in the world has been growing in recent years and the conversion of this energy into synthesis gas (mixture of H2 and CO), and of this in liquid fuels, called process GTL (gas to liquids). It is a great option to reduce the dependence of the world economy on the predominant use of crude oil.

Tais combustíveis líquidos são obtidos via síntese de FischerTropsch, onde o gás de síntese é convertido em hidrocarbonetos, água e produtos oxigenados, tais como: alcoóis, aldeídos e cetonas.Such liquid fuels are obtained via FischerTropsch synthesis, where the synthesis gas is converted into hydrocarbons, water and oxygenated products such as alcohols, aldehydes and ketones.

Entretanto, em locais remotos ou com grandes restrições de espaço, como, por exemplo, plataformas de produção de petróleo, a instalação de unidades convencionais de GTL não é tecnicamente e nem economicamente viável.However, in remote or space-constrained locations such as oil production platforms, installing conventional GTL units is neither technically nor economically feasible.

Uma das alternativas para solucionar este problema de restrição de espaço é a utilização de microrreatores aliados a catalisadores estruturados. Os microrreatores por terem seu tamanho reduzido em um fator de pelo menos 100 permitem a passagem de fluidos por milhares de tubos capilares, conferindo à reação química, altas taxas de mistura por meio da difusão entre os fluidos, alta transferência de calor e um melhor 5 aproveitando dos insumos, além de reduzir o consumo de energia associado à agitação e troca de calor.One of the alternatives to solve this space restriction problem is the use of microreactors combined with structured catalysts. Because of their small size by a factor of at least 100 microreactors, they allow fluids to pass through thousands of capillaries, giving the chemical reaction high mixing rates through diffusion between fluids, high heat transfer and better heat transfer. taking advantage of the inputs, as well as reducing the energy consumption associated with agitation and heat exchange.

Em vista disso, os microrreatores trazem benefícios quanto ao aumento da relação superfície/volume, além de terem reduzidas as dimensões lineares e volumétricas da planta industrial, enquanto aumentam a produtividade.As a result, microreactors bring benefits in terms of increased surface / volume ratios and reduced linear and volumetric dimensions of the plant while increasing productivity.

Tais microrreatores possuem microcanais, de dimensão menor queSuch microreactors have microchannels, smaller than

1 milímetro, onde ocorrem as reações químicas. Em alguns casos, microcanais de estrutura metálica são recobertos com suspensões ou sóis contendo compostos ativos, sendo a combinação da estrutura metálica recoberta com o composto ativo denominada de catalisador estruturado.1 millimeter where chemical reactions occur. In some cases, metal structure microchannels are coated with suspensions or suns containing active compounds, the combination of the metal structure coated with the active compound called the structured catalyst.

A patente US 6,555,725 propõe o uso de um catalisador monolítico visando à conversão “in-situ” de parafinas produzidas em um processo de Fischer-Tropsch em leito de lama.US 6,555,725 proposes the use of a monolithic catalyst for the in-situ conversion of paraffins produced in a mud bed Fischer-Tropsch process.

As patentes US 7,067,560 e US 7,067,561 tratam de processos 20 químicos para a conversão de gás natural (metano) em hidrocarbonetos de cadeia longa utilizando tecnologia de microcanais. Ambos os documentos descrevem que para a etapa de reforma, a espessura dos microcanais da capa de alumina estabilizada sobre o substrato metálico é inferior a 100 μηι e para a reação Fischer-Tropsch, a capa do catalisador 25 de Co/y-AI203 sobre a superfície das folhas metálicas tem uma espessura típica de 120 μίτι -180 μηι.US Patents 7,067,560 and US 7,067,561 deal with chemical processes for converting natural gas (methane) to long chain hydrocarbons using microchannel technology. Both documents describe that for the reforming step, the thickness of the stabilized alumina coating microchannels on the metal substrate is less than 100 μηι and for the Fischer-Tropsch reaction, the Co / y-AI203 catalyst coating 25 on the The surface of the metal sheets has a typical thickness of 120 μίτι -180 μηι.

Já as patentes US 7,087,651 e US 7,109,248 mostram a produção de hidrocarbonetos de cadeia longa a partir de gás de síntese utilizando microreatores operando a altas velocidades espaciais e temperaturas acima de 230°C para evitar a formação de ceras, que poderiam ser retidas na superfície do catalisador e limitar a difusão dos reagentes, a uma baixa conversão de CO.US 7,087,651 and US 7,109,248 show the production of long-chain hydrocarbons from synthesis gas using microreactors operating at high spatial speeds and temperatures above 230 ° C to prevent the formation of waxes that could be trapped on the surface of the gas. catalyst and limit the diffusion of reagents to low CO

O pedido de patente US 2004/0147620 A1 descreve a preparação de catalisadores para a síntese Fischer-Tropsch (FT) sobre espumas de FeCrAIIoy. Primeiramente, o catalisador FT foi preparado com uma solução de nitrato de cobalto Il hexa-hidratado e ácido perrênico (20% em peso de Co e 4% em peso de Re) que foi utilizada para impregnar Y-AI2O3, sendo o produto assim obtido submetido à secagem a 100°C, por pelo menos 4 horas e calcinação a 350°C, por pelo menos 3 horas. Em seguida, preparou-se uma suspensão de catalisador e água destilada com uma relação água: catalisador igual a 2,5. A suspensão de catalisador foi moída por 24 horas antes do recobrimento das espumas. A espessura da camada de catalisador (> 20 μηι) é muito menor que as partículas dos reatores convencionais de leito fixo (> 100 μιτι) ou do tipo mistura ou fluidizado (> 50 μιτι). Portanto, o coeficiente de transferência de massa interna (difusional) é maior nos monólitos.US 2004/0147620 A1 describes the preparation of catalysts for Fischer-Tropsch (FT) synthesis on FeCrAIIoy foams. Firstly, the FT catalyst was prepared with a solution of cobalt nitrate II hexahydrate and perrenic acid (20 wt% Co and 4 wt% Re) which was used to impregnate Y-Al 2 O 3, the product thus obtained. subjected to drying at 100 ° C for at least 4 hours and calcination at 350 ° C for at least 3 hours. Then a catalyst suspension and distilled water with a water: catalyst ratio of 2.5 were prepared. The catalyst suspension was ground for 24 hours prior to foaming. The thickness of the catalyst layer (> 20 μηι) is much smaller than the particles in conventional fixed bed (> 100 μιτι) or mixed or fluidized reactors (> 50 μιτι). Therefore, the internal mass transfer coefficient (diffusional) is higher in monoliths.

No mesmo documento, foi avaliada a atividade catalítica do catalisador e das espumas recobertas. Em geral, o catalisador em pó produziu maior conversão que os monólitos de espumas. No entanto, nas 20 mesmas condições, o monólito apresentou pelo menos três vezes menos metano. Este resultado pode estar relacionado à capacidade do monólito em favorecer a dissipação de calor para o exterior do reator evitando assim o aumento dos pontos quentes, os quais são típicos nos reatores de leito fixo.In the same document, the catalytic activity of the catalyst and the coated foams was evaluated. In general, the powder catalyst produced greater conversion than the foam monoliths. However, under the same conditions, the monolith showed at least three times less methane. This result may be related to the ability of the monolith to favor heat dissipation outside the reactor thus avoiding the increase of hot spots, which are typical in fixed bed reactors.

O pedido de patente US 2005/0244304 A1 descreve a construção deUS 2005/0244304 A1 describes the construction of

um dispositivo de microcanais para reforma de metano. Os microcanais foram recobertos primeiramente, por deposição química a vapor, com uma camada de alumineto de Ni, posteriormente oxidado para a formação de uma camada de alumina. Depois, a camada de alumina foi tratada com uma solução de lantânio e em seguida os microcanais foram recobertos com um sol de alumina (15% em peso de alumina) e finalmente com uma solução de platina a 10%. O documento permite concluir que a uniformidade do interior dos microcanais é influenciada pelo modo como as forças superficiais (capilaridade e adesão) atuam. E quando estas 5 forças superam as forças gravitacionais no interior dos canais, o recobrimento obtido apresenta maior uniformidade.a microchannel device for methane reforming. The microchannels were first covered by chemical vapor deposition with a layer of Ni aluminide, later oxidized to the formation of an alumina layer. Then the alumina layer was treated with a lanthanum solution and then the microchannels were coated with an alumina sol (15 wt% alumina) and finally with a 10% platinum solution. The document concludes that the uniformity of the interior of the microchannels is influenced by the way the surface forces (capillarity and adhesion) act. And when these 5 forces outweigh the gravitational forces within the channels, the obtained coating presents greater uniformity.

O documento US 5,208,206 descreve o recobrimento de γ-ΑΙ203 e 15% Ni/y-AI203 sobre placas de aço inoxidável com microcanais de 50 mm x 0,4 mm x 0,3 mm.US 5,208,206 describes the coating of γ-ΑΙ203 and 15% Ni / y-AI203 on 50 mm x 0.4 mm x 0.3 mm microchannel stainless steel plates.

As placas foram submetidas a dois diferentes testes deThe plates were subjected to two different tests of

aderência: o primeiro, que é conhecido como choque térmico, consiste em aumentar a temperatura até 800°C (10°C/min.) e subitamente esfriar até temperatura ambiente; no segundo teste (descrito previamente na patente US 5,208,206), a placa é submergida em éter de petróleo e submetida a 15 baixo stress mecânico produzido por impulsos ultrassônicos durante 30 minutos. As placas não apresentaram perda de massa no teste de choque térmico, enquanto que as placas submetidas à ultrassom chegaram a ter uma perda máxima de 7%.adhesion: the first, which is known as thermal shock, is to raise the temperature to 800 ° C (10 ° C / min.) and suddenly cool to room temperature; In the second test (described previously in US Patent 5,208,206), the plate is submerged in petroleum ether and subjected to low mechanical stress produced by ultrasonic impulses for 30 minutes. The plates showed no mass loss in the thermal shock test, while the plates submitted to ultrasound had a maximum loss of 7%.

A informação existente sobre a preparação de catalisadores 20 estruturados na literatura mostra a existência de duas grandes estratégias. A primeira consiste na preparação do catalisador final na forma estabilizada, por meio de uma calcinação e a preparação posterior de uma suspensão estável com a qual se recobre a estrutura metálica e se estabiliza com uma calcinação final. Esta estratégia requer, portanto, duas 25 calcinações.Existing information on the preparation of structured catalysts 20 in the literature shows the existence of two major strategies. The first is the preparation of the final catalyst in stabilized form by calcination and the subsequent preparation of a stable suspension with which to coat the metal structure and stabilize with a final calcination. This strategy therefore requires two 25 calcinations.

A segunda se baseia em preparar a suspensão apenas com o suporte catalítico, com o que se recobre as estruturas para, posteriormente, impregnar as fases ativas, e submetê-lo à calcinação final. Esta segunda via só requer uma calcinação da fase ativa, porém, quando as estruturas são grandes, complexas ou com canais muito pequenos, produz heterogeneidades importantes na repartição da fase ativa que, além disso, é difícil de detectar o que leva a um pobre rendimento do catalisador.The second is based on preparing the suspension only with the catalytic support, with which the structures are covered to subsequently impregnate the active phases and subject it to final calcination. This duplicate only requires active phase calcination, but when the structures are large, complex or with very small channels, it produces important heterogeneities in the active phase distribution which is difficult to detect which leads to poor performance. of the catalyst.

Portanto, a presente invenção propõe um método de preparo de 5 catalisadores estruturados onde microestruturas metálicas são recobertas com suspensões catalíticas, sendo os recobrimentos obtidos homogêneos, muito aderentes, além de permitir o carregamento das microestruturas metálicas com a quantidade desejada de fase ativa por meio de recobrimentos sucessivos.Therefore, the present invention proposes a method of preparing 5 structured catalysts where metal microstructures are coated with catalytic suspensions, the coatings obtained being homogeneous, very adherent, and allowing the loading of the metal microstructures with the desired amount of active phase by means of successive coverings.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

A Figura 1 é uma placa de liga metálica com 10 microcanais gerados por fresado tangencial.Figure 1 is an alloy plate with 10 microchannels generated by tangential milling.

A figura 2 mostra tipos de catalisadores estruturados: (A) monólitos; micromonolito (B) e espuma (C).Figure 2 shows types of structured catalysts: (A) monoliths; micromonolite (B) and foam (C).

A Figura 3 mostra a seqüência da preparação de um monólito ouFigure 3 shows the sequence of preparation of a monolith or

micromonolito.micromonolite.

A Figura 4 mostra imagens de recobrimento das placas de microcanais com a suspensão preparada pelo método da presente invenção.Figure 4 shows coating images of microchannel plates with the suspension prepared by the method of the present invention.

A Figura 5 mostra a parede do microcanal recoberta com aFigure 5 shows the microchannel wall covered with the

suspensão útil para o método da presente invenção.suspension useful for the method of the present invention.

A Figura 6A é um gráfico da carga aderida por número de recobrimentos, utilizando diferentes estruturas e preparados pelo método da presente invenção, sendo: “A” micromonolito 1, “B” micromonolito 2, “C” 25 monólito 1, “D” monólito 2, Έ” espuma 1, “F” espuma 2, “G” placa de microcanais soldada e “H” placa de microcanais com parafuso. Teste de aderência: micromonólitos 97%, monólitos 82%, espumas 80%, placas de microcanais 88%.Figure 6A is a graph of the bonded charge by number of coatings using different structures and prepared by the method of the present invention, as follows: "A" micromonolite 1, "B" micromonolite 2, "C" 25 monolith 1, "D" monolith 2, Έ ”foam 1,“ F ”foam 2,“ G ”welded microchannel plate and“ H ”microchannel plate with screw. Adhesion test: micromonolites 97%, monoliths 82%, foams 80%, microchannel plates 88%.

A Figura 6B é um gráfico da carga aderida por número de depósitos, utilizando diferentes estruturas e preparados pelo método clássico, ou seja, com uma suspensão preparada com catalisador previamente preparado, sendo: T micromonolito 4, “J” micromonolito 5, “L” monólito 3, “M” monólito 4, “N” espuma 3, “O” espuma 4, “P” placa de microcanais soldada, e “Q” placa de microcanais com parafusos. Teste de aderência: 5 micromonólitos 92%, monólitos 73%, espuma 71%, placas de microcanais 63%.Figure 6B is a graph of the bonded charge by number of deposits using different structures and prepared by the classical method, ie with a suspension prepared with previously prepared catalyst: T micromonolite 4, “J” micromonolite 5, “L” monolith 3, “M” monolith 4, “N” foam 3, “O” foam 4, “P” welded microchannel plate, and “Q” microchannel plate with screws. Adhesion test: 5 micromonolites 92%, monoliths 73%, foam 71%, microchannel plates 63%.

A Figura 7 é um gráfico da carga aderida por número de recobrimentos utilizando diferentes substratos metálicos com suspensões preparadas pelo método da presente invenção contendo catalisadores 10 para as reações de reforma de metano (Ni/La-Al203), combustão de metano (PdZLa-AI2O3) e Síntese de Fischer-Tropsch (CoRe/AI203), sendo: “A” micromonolito Co-Re/AI203 (aderência 97%), “B” Monólito Co-Re/AI203 (aderência 82%), “C” Espuma Co-Re/AI203 (aderência 80%), “D” placa de microcanais soldada Co-Re/Al203 (88%), “E” placas de microcanais com 15 parafusos Co-Re/AI203, “F” micromonolito Ni/La-Al203 (aderência 98%), “G” monólito Ni/La-Al203 (aderência 89%), “H” espuma Ni/La-Al203 (aderência 51%), “I” placas de microcanais soldada Ni/La-Al203 (aderência 93%), “J” placas de microcanais com parafusos Ni/La-Al203, “L” micromonolito Pd/La-Al203 (aderência 98%), “M” monólito Pd/La-Al203 20 (aderência 90%), “N” espuma Pd/La-Al203 (aderência 77%), “O” placa de microcanais soldada Pd/La-Al203 (aderência 95%), e “P” placa de microcanais soldada com parafusos Pd/La-Al203 DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃOFigure 7 is a graph of the bonded charge by number of coatings using different suspension substrates prepared by the method of the present invention containing catalysts 10 for methane reforming reactions (Ni / La-Al203), methane combustion (PdZLa-AI2O3) ) and Fischer-Tropsch Synthesis (CoRe / AI203), as follows: “A” Co-Re / AI203 micromonolite (adhesion 97%), “B” Co-Re / AI203 monolith (adhesion 82%), “C” Foam Co -Re / AI203 (80% adhesion), “D” Co-Re / Al203 welded microchannel plate (88%), “E” Co-Re / AI203 15-bolt microchannel plates, “F” Ni / La- Al203 (adhesion 98%), “G” monolith Ni / La-Al203 (adhesion 89%), “H” foam Ni / La-Al203 (adhesion 51%), “I” Ni / La-Al203 welded microchannel plates ( 93% adhesion), “J” microchannel plates with Ni / La-Al203 screws, “L” micromonolite Pd / La-Al203 (adhesion 98%), “M” monolith Pd / La-Al203 20 (adhesion 90%), “N” foam Pd / La- Al203 (77% adhesion), “O” Pd / La-Al203 welded microchannel plate (95% adhesion), and “P” Pd / La-Al203 welded microchannel plate DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

A presente invenção está relacionada com a um método de preparo de sistemas catalíticos estruturados envolvendo o recobrimento de microestruturas metálicas com uma suspensão catalítica, sendo tais sistemas adequados para as reações implicadas no processo GTL, tais como a reforma a vapor, combustão e síntese de Fischer-Tropsch.The present invention relates to a method of preparing structured catalytic systems involving the coating of metallic microstructures with a catalytic suspension, such systems being suitable for the reactions involved in the GTL process, such as steam reforming, combustion and Fischer synthesis. -Tropsch.

As microestruturas metálicas úteis para a presente invenção se apresentam na forma de ligas metálicas. Tais ligas podem ser escolhidas dentre: aços, e ligas de níquel ou de alumínio, entre outras, mas as mais utilizadas são as ligas férricas com alto teor de alumínio (como FeCraIIoy, FeCraIIoy JA13, Aluchrom, Aluchrom YHf, Kanthal AF e APM, Ugine Saoiel 2178 e 12179, dentre outras).The metal microstructures useful for the present invention are in the form of metal alloys. Such alloys can be chosen from: steels, nickel or aluminum alloys, among others, but the most commonly used are high aluminum ferric alloys (such as FeCraIIoy, FeCraIIoy JA13, Aluchrom, Aluchrom YHf, Kanthal AF and APM, Ugine Saoiel 2178 and 12179, among others).

As ligas férricas ao serem submetidas a tratamento a altasFerric alloys when subjected to treatment at high

temperaturas sofrem um processo de migração de parte do alumínio até a superfície, onde há a formação de uma casca de alumina.temperatures undergo a process of migration of part of the aluminum to the surface, where there is the formation of an alumina shell.

Tal característica permite a utilização destas ligas em processos que empregam temperaturas muito altas, entre 1.1 OO0C e 1.200°C, e, em sendo a oxidação destas ligas controlada cuidadosamente, estas apresentam uma morfologia singular de agulhas e placas com alta rugosidade que permite uma excelente ancoragem da capa catalítica.This feature allows the use of these alloys in processes that employ very high temperatures, between 1.1O0C and 1200 ° C, and, with the carefully controlled oxidation of these alloys, they have a unique morphology of high roughness needles and plates allowing excellent catalytic cap anchorage.

Outras ligas muito adequadas para sistemas catalíticos estruturados são as de alumínio, as quais podem ser submetidas a um tratamento de 15 anodização eletroquímica que cria uma capa de alumina de altíssima aderência que, em condições específicas, tem uma textura adequada para uso como suporte catalítico ou uma morfologia superficial altamente rugosa, que permite uma excelente ancoragem mecânica de uma película catalítica.Other very suitable alloys for structured catalytic systems are aluminum, which can be subjected to an electrochemical anodizing treatment that creates a very adherent alumina coating which, under specific conditions, has a texture suitable for use as a catalytic support or a highly rough surface morphology that allows excellent mechanical anchoring of a catalytic film.

Quanto à forma, as microestruturas metálicas podem se apresentarAs for the shape, the metallic microstructures can be presented

como monólitos metálicos de baixa densidade de célula (monólitos), monólitos metálicos de alta densidade de célula (micromonólitos), malhas e espumas.such as low cell density metal monoliths (monoliths), high cell density metal monoliths (micromonoliths), meshes and foams.

Quando na forma de monólitos de canais paralelos longitudinais, estes são fabricados por rolamento de placas alternativas lisas e corrugadas, sendo o corrugado obtido pela passagem de uma lâmina de metal entre duas rodas dentadas, o que gera um corrugado com a forma dos dentes dos rolos.When in the form of longitudinal parallel channel monoliths, they are manufactured by rolling smooth and corrugated reciprocating plates, the corrugated being obtained by passing a metal blade between two sprockets, which generates a corrugated with the shape of the teeth of the rollers. .

Assim, dependendo da distância entre os dentes e da profundidade destes, canais de diferentes tamanhos são gerados, dando lugar a diferentes densidades superficiais de células.Thus, depending on the distance between teeth and their depth, channels of different sizes are generated, giving rise to different surface cell densities.

Em geral, os monólitos são preparados a partir de lâminas de FeCraIIoy com espessura variando entre 10 μιτι e 100 μιτι, mais preferencialmente com espessura entre 25 μιτι e 75 μιτι. Tais monólitos 5 apresentam ainda diâmetro hidráulico variando entre 100 μιη e 2.000 μιτι, mais especificamente entre 500 μιτι e 1.000 μιτι e densidade das células variando entre 1,4 e 48 células/cm2, porém sendo mais indicadas as densidades entre 4 e 20 células/cm2.In general, monoliths are prepared from FeCraIIoy slides with thickness ranging between 10 μιτι and 100 μιτι, more preferably with thickness between 25 μιτι and 75 μιτι. Such monoliths 5 also have a hydraulic diameter ranging between 100 μιη and 2,000 μιτι, more specifically between 500 μιτι and 1,000 μιτι and cell density ranging between 1.4 and 48 cells / cm2, but densities between 4 and 20 cells / are more indicated. cm2.

Os micromonólitos úteis para a presente invenção podem ser 10 preparados a partir de Iaminas de FeCraIIoy ou outra liga equivalente como Aluchrom, Aluchrom YHf, FeCrAIIoy JA13, Kanthal AF, Kanthal APM, Ugine Saoie 12178 e Ugine Saoie 12179, com espessuras variando entre 10 μιη e 100 μιτι, preferencialmente Iaminas de FeCraIIoy com espessura variando entre 25 μιτι e 75 μιη. Tais mocromonólitos possuem, geralmente, 15 diâmetro hidráulico variando entre 100 μιτι e 1.000 μιη, sendo preferenciais os diâmetros variando de 100 μιτι e 500 μιτι, e densidade de células variando entre 24 e 120 células/cm2, mais especificamente entre 40 e 60 células/cm2.Micromonolites useful for the present invention may be prepared from FeCraIIoy Iamines or other equivalent alloy such as Aluchrom, Aluchrom YHf, FeCrAIIoy JA13, Kanthal AF, Kanthal APM, Ugine Saoie 12178 and Ugine Saoie 12179, with thicknesses ranging from 10 μιη and 100 μιτι, preferably FeCraIIoy Iamines with thickness ranging from 25 μιτι to 75 μιη. Such mochromonolites generally have 15 hydraulic diameters ranging from 100 μιτι to 1,000 μιη, with preferred diameters ranging from 100 μιτι to 500 μιτι, and cell density ranging from 24 to 120 cells / cm2, more specifically from 40 to 60 cells / cm2.

As espumas para uso de acordo com o método da presente 20 invenção devem ser cortadas em blocos ou chapas de alumínio, apresentando tais espumas porosidades entre 1% e 99%, preferencialmente entre 50% e 98%, e densidades superficiais de poro variando entre 0,04 e 20 poros por centímetro linear, com preferência por densidades entre 0,4 e 8 poros por centímetro linear.Foams for use in accordance with the method of the present invention should be cut into aluminum blocks or sheets, such foams having porosities between 1% and 99%, preferably between 50% and 98%, and pore surface densities ranging from 0 to , 04 and 20 pores per linear centimeter, preferably at densities between 0.4 and 8 pores per linear centimeter.

As placas de microcanais podem ser preparadas de muitas formas,Microchannel plates can be prepared in many ways,

entre as quais podemos citar: fresado frontal ou tangencial, eletroerosão por fio ou por eletrodo, decapagem química, serigrafia ou “deep drawing”, dentre outros.These include: frontal or tangential milling, wire or electrode erosion, chemical stripping, screen printing or deep drawing, among others.

As placas utilizadas são, em geral, placas de ligas inoxidáveis ferríticas microligadas com alumínio com espessura de 1 mm, tendo mm x 20 mm. Em cada placa são gravados longitudinalmente 10 microcanais de 0,7 mm x 0,7 mm separados entre si por uma espessura de parede de menos de 1 milímetro, sendo preferível 0,5 milímetro e mais preferível ainda 0,3 milímetro, ficando em ambos os extremos duas faixas de 5 mm sem microcanais (figura 1).The plates used are generally 1 mm thick aluminum alloy ferritic alloy plates having a mm x 20 mm. Ten microchannels of 0.7 mm x 0.7 mm are longitudinally engraved on each plate, separated by a wall thickness of less than 1 mm, with 0.5 mm being preferable and 0.3 mm more preferable. the extremes two 5 mm bands without microchannels (figure 1).

Quando empregando o método da presente invenção para o preparo de sistemas catalíticos estruturados a serem empregados na síntese de Fischer-Tropsch, a suspensão catalítica deve conter um catalisador compreendendo cobalto, como metal ativo, ou ainda Fe ou Ru, podendo 10 conter também promotores metálicos como Re, Pd, Pt, Zr, Ti, Cr, Zn, Al, Mg, Mn, Cu ou Ag, entre outros.When employing the method of the present invention for the preparation of structured catalytic systems to be employed in Fischer-Tropsch synthesis, the catalytic suspension should contain a catalyst comprising cobalt as the active metal or Fe or Ru and may also contain metallic promoters. as Re, Pd, Pt, Zr, Ti, Cr, Zn, Al, Mg, Mn, Cu or Ag, among others.

Já quando o objetivo é o preparo de sistemas catalíticos estruturados para reação de reforma do metano, a suspensão catalítica deve conter um catalisador tendo Ni como fase ativa, ou ainda Ru, Rh, Pd, 15 Ir ou Pt, empregando como suporte MgO, Mg2AIO4, SiO2, CeO2, ZrO2, TiO2 ou uma mistura dos mesmos, tendo incorporados metais alcalinos ou alcalinos terrosos, ou ainda, um suporte de alumina, estabilizado com La, Ce ou Mg, dentre outros.When the goal is the preparation of structured catalytic systems for methane reforming reaction, the catalytic suspension should contain a catalyst with Ni as the active phase, or Ru, Rh, Pd, 15 Ir or Pt, using MgO, Mg2AIO4 as support. SiO2, CeO2, ZrO2, TiO2 or a mixture thereof having alkaline or alkaline earth metals, or an alumina support stabilized with La, Ce or Mg, among others.

Ainda, em sendo o objetivo o preparo de um sistema catalítico estruturado para reações de combustão, a suspensão catalítica deve conter um catalisador tendo Pd como metal ativo, ou ainda Pt, Ru, Ir, além de outros metais nobres ou óxidos de elementos de transição, em um suporte de alumina, estabilizado com La, Ce, Mg, dentre outros.Also, since the objective is the preparation of a catalytic system structured for combustion reactions, the catalytic suspension should contain a catalyst with Pd as active metal, or Pt, Ru, Ir, in addition to other noble metals or oxides of transition elements. , in an alumina support, stabilized with La, Ce, Mg, among others.

A deposição dos catalisadores compreendidos na suspensão 25 catalítica sobre as microestruturas metálicas representa uma das fases cruciais do método de preparo dos sistemas catalíticos estruturados da presente invenção. Normalmente, o que se busca é a distribuição homogênea do material catalítico na microestrutura metálica, além de elevada aderência.The deposition of the catalysts comprised in the catalytic suspension on the metal microstructures represents one of the crucial stages of the method of preparing the structured catalytic systems of the present invention. Normally, what is sought is the homogeneous distribution of the catalytic material in the metal microstructure, as well as high adhesion.

Na presente invenção utiliza-se o processo de “washcoating” para a deposição do catalisador sobre as microestruturas metálicas, sendo todos os precursores catalíticos adicionados a microestrutura metálica sob a forma de uma suspensão catalítica, promovendo a preparação do catalisador e simultaneamente o recobrimento da microestrutura metálica.In the present invention the washcoating process is used for catalyst deposition on the metal microstructures, all catalytic precursors being added to the metal microstructure in the form of a catalytic suspension, promoting the catalyst preparation and simultaneously the microstructure coating. Metallic

Para permitir o recobrimento adequado da superfície dasIn order to allow adequate coating of the surface of the

microestruturas metálicas, esta deve ser pré-tratada de forma que o alumínio presente na liga migre para a superfície onde é oxidado a alumina em forma de uma capa de poucas micras de espessura, fortemente aderida e rugosa favorecendo o processo de recobrimento e 10 potencializando a aderência da película de catalisador presente na suspensão catalítica depois de seco e calcinado.metal microstructures, it must be pretreated so that the aluminum present in the alloy migrates to the surface where the alumina is oxidized in the form of a tightly adherent and rough coating, favoring the coating process and enhancing the coating process. adhesion of the catalyst film present in the catalytic suspension after drying and calcining.

O recobrimento catalítico é realizado imergindo as microestruturas metálicas em uma suspensão catalítica. Tal método exige normalmente o controle de três parâmetros fundamentais: velocidade de imersão, método de eliminação do excesso de suspensão e secagem/calcinação do sólido.Catalytic coating is performed by immersing the metal microstructures in a catalytic suspension. Such method usually requires the control of three fundamental parameters: immersion rate, excess suspension elimination method and solid drying / calcination.

Tais suspensões são preparadas dissolvendo-se os precursores das fases ativas (por exemplo, Co para a síntese de Fisher-Tropsch, Ni para reforma do metano ou Pd para combustão) e promotores (por exemplo, Re na síntese de Fisher-Tropsch) do catalisador em forma de sal solúvel (por 20 exemplo, Co(N03)2-6H20, Ni(N03)2-6H20, Pd(OH)2 e HReO4) em um solvente que pode ser água, etanol, acetona ou uma mistura destes.Such suspensions are prepared by dissolving the active phase precursors (eg Co for Fisher-Tropsch synthesis, Ni for methane reforming or Pd for combustion) and promoters (eg Re for Fisher-Tropsch synthesis) from soluble salt catalyst (e.g. Co (NO3) 2-6H20, Ni (NO3) 2-6H20, Pd (OH) 2 and HReO4) in a solvent which may be water, ethanol, acetone or a mixture thereof .

Em seguida, acrescenta-se uma quantidade desejada de suporte (por exemplo, AI2O3) e ajusta-se o pH a um valor afastado do ponto isoelétrico do suporte para potencializar as repulsões que ajudam a estabilizar a suspensão mas sem chegar a valores que produzam a dissolução do suporte.Then, a desired amount of support (e.g., Al 2 O 3) is added and the pH adjusted to a value away from the isoelectric point of the support to potentiate repulsions that help stabilize the suspension but without reaching values that produce the same. dissolution of the support.

A mistura resultante é submetida à ultrassom durante um tempo de aproximadamente 10 minutos. A seguir, submete-se a suspensão à agitação e acrescenta-se lentamente uma certa quantidade de suspensão coloidal (aditivo) (por exemplo, solução de alumina coloidal a 20%). O colóide ajuda a estabilizar a suspensão e a aumentar a aderência da película de catalisador uma vez seca e calcinada. A suspensão é mantida sob agitação durante 24 horas antes da etapa de recobrimento.The resulting mixture is sonicated for a time of approximately 10 minutes. The suspension is then subjected to stirring and a certain amount of colloidal suspension (additive) (e.g. 20% colloidal alumina solution) is slowly added. The colloid helps stabilize the suspension and increase the adhesion of the catalyst film once dried and calcined. The suspension is kept under stirring for 24 hours prior to the overcoating step.

As microestruturas metálicas são introduzidas na suspensão pela 5 técnica de “washcoating” a uma velocidade constante de 3 cm/min. mantendo-se nesta suspensão durante 3 minutos. Posteriormente, são retirados da suspensão nesta mesma velocidade. No entanto a estrutura pode ser submergida na suspensão a uma velocidade que pode variar entre 1 cm/mim. e 6 cm/mim. ficando pelo menos 1 minuto submersa na 10 suspensão e sendo retirada da suspensão também na mesma faixa de variação da velocidade de entrada.The metal microstructures are introduced into the suspension by the washcoating technique at a constant speed of 3 cm / min. remaining in this suspension for 3 minutes. They are then lifted from the suspension at this same speed. However, the structure may be submerged in the suspension at a speed which may vary from 1 cm / m 2. and 6 cm / me. being at least 1 minute submerged in the suspension and being removed from the suspension also in the same range of input speed variation.

O excesso de suspensão é eliminado por centrifugação, sucção ou sopro via ar comprimido. Optando pela centrifugação, a velocidade utilizada varia de 10 rpm a 10.000 rpm, durante pelo menos 1 minuto, 15 sendo preferível de 100 rpm a 5.000 rpm, durante pelo menos 2 minutos e mais preferível ainda de 200 rpm a 2.000 rpm, durante pelo menos 2,5 minutos. Optando-se pela sucção ou sopro, deve-se passar uma corrente de ar uniforme por todos os canais da estrutura.Excess suspension is eliminated by centrifugation, suction or blowing via compressed air. Opting for centrifugation, the speed used ranges from 10 rpm to 10,000 rpm for at least 1 minute, 15 being preferred from 100 rpm to 5,000 rpm for at least 2 minutes and most preferably from 200 rpm to 2,000 rpm for at least 1 minute. 2.5 minutes. If suction or blowing is chosen, a uniform air flow must be passed through all channels of the structure.

Para a secagem, utiliza-se uma corrente com jato suave de ar quente, distribuído por todo o interior dos microcanais, na temperatura entre 50°C e 120°C, durante pelo menos 1 hora, sendo preferível entre 60°C e 10O0C1 durante pelo menos 2 horas.For drying, a warm jet stream of hot air is distributed throughout the microchannels at a temperature of 50 ° C to 120 ° C for at least 1 hour, and preferably 60 ° C to 100 ° C for at least 2 hours.

Uma vez resfriado o substrato, faz-se um novo recobrimento até alcançar a carga desejada. Ao final calcina-se à temperatura requerida.Once the substrate has cooled, it is recoated to the desired load. At the end it calcines at the required temperature.

Na presente invenção, o substrato para STF foi calcinado em umaIn the present invention, the substrate for STF was calcined in a

temperatura entre 150°C e 600°C, durante pelo menos 2 horas, sendo preferível em uma temperatura de 250°C a 400°C, durante pelo menos 4 horas. Para os catalisadores com reforma e combustão que trabalham a altas temperaturas, a calcinação é feita a uma temperatura maior, pois se garante uma maior aderência do substrato. Este procedimento é geral para todos os substratos (monólitos, micromonolitos, espumas e placas de microcanais - figuras 3A, 3B, 3C). No caso das placas de microcanais, previamente ao recobrimento, protege-se a placa com uma fita adesiva (“masking tape”), deixando 5 somente descoberta a zona de entrada e saída de uma direção dos microcanais. Desta forma, evita-se que o catalisador se deposite sobre a superfície externa do bloco e nos microcanais em outra direção. A fita adesiva é retirada, sem problemas, após o recobrimento e resiste à secagem a 50°C.temperature between 150 ° C and 600 ° C for at least 2 hours, preferably at a temperature of 250 ° C to 400 ° C for at least 4 hours. For reforming and combustion catalysts working at high temperatures, the calcination is done at a higher temperature, as it ensures greater adhesion of the substrate. This procedure is general for all substrates (monoliths, micromonolites, foams and microchannel plates - Figures 3A, 3B, 3C). In the case of microchannel plates, prior to overcoating, the plate is protected with a masking tape, leaving only the entry and exit zone of one direction of the microchannels uncovered. This prevents the catalyst from depositing on the outer surface of the block and in the microchannels in another direction. The adhesive tape is smoothly peeled off and resists drying at 50 ° C.

Diversas variáveis influenciam o recobrimento catalítico, dentre elas:Several variables influence the catalytic coating, including:

conteúdo de sólidos; tamanho de partícula; ponto isoelétrico (pH), tipo de aditivo; número de recobrimentos; tipo de recobrimento; eliminação excesso etc.solids content; particle size; isoelectric point (pH), type of additive; number of coatings; type of coating; excess elimination etc.

Conteúdo em sólidos - Busca-se geralmente o maior conteúdo em 15 sólidos possível para que a quantidade de catalisador depositado por recobrimento seja a maior possível e, portanto, sejam necessários menos recobrimentos. Ao aumentar o conteúdo em sólidos, a viscosidade também aumenta e a quantidade máxima será dada pelo valor ótimo desta variável. A relação entre conteúdo em sólidos e viscosidade depende de 20 muitos fatores, como: o tamanho da partícula, a natureza do solvente ou a presença de aditivos. Dependendo do sistema, o conteúdo em sólidos máximo que se pode usar está compreendido entre 5% e 40%. No caso dos catalisadores de Co/AI203 o valor ótimo se aproxima dos 20%.Solids content - The largest possible 15 solids content is generally sought so that the amount of catalyst deposited by coating is as large as possible and therefore fewer coatings are required. By increasing the solids content, the viscosity also increases and the maximum amount will be given by the optimal value of this variable. The relationship between solids content and viscosity depends on many factors, such as particle size, the nature of the solvent or the presence of additives. Depending on the system, the maximum solids content that can be used is between 5% and 40%. For Co / AI203 catalysts the optimal value approaches 20%.

O tamanho de partícula tem um papel duplo. Por um lado tem que 25 ser suficientemente pequeno para que a suspensão seja estável e não se sedimente. No entanto, esta sedimentação depende também da viscosidade do solvente, presença de aditivos e do conteúdo em sólidos. Por outro lado, um tamanho de partícula muito pequeno aumenta muito a viscosidade da suspensão o que permite conteúdos máximos de sólidos 30 menores. Por isso, o tamanho de partícula recomendável costuma ficar entre 1 micra e 10 micra para o caso do catalisador de GTL.Particle size has a double role. On the one hand it has to be small enough that the suspension is stable and does not settle. However, this sedimentation also depends on solvent viscosity, presence of additives and solids content. On the other hand, a very small particle size greatly increases the viscosity of the suspension allowing for lower maximum solids contents. Therefore, the recommended particle size is typically between 1 micron and 10 microns for the GTL catalyst.

O ponto isoelétrico marca o valor de pH no qual a carga superficial dos óxidos é nula. Para este valor, não existem repulsões entre as partículas pelas quais se produz a floculação das partículas e, portanto, a 5 desestabilização da suspensão. Por isso, é recomendável trabalhar com valores de pH suficientemente diferentes do ponto isoelétrico para que exista um elevado potencial repulsivo entre partículas que potenciem a estabilização da suspensão. No entanto, tem-se que levar em conta que em pH extremos, os óxidos se dissolvem e por isso é recomendável 10 buscar valores de compromisso do pH. Habitualmente, valores de 2 a 4 unidades de pH acima ou abaixo do ponto isoelétrico costumam ser adequados. O ajuste do pH da solução é feito com pelo menos um ácido que pode ser ácido nítrico, acético ou sulfúrico.The isoelectric point marks the pH value at which the surface charge of the oxides is zero. For this value, there are no repulsions between the particles by which the flocculation of the particles takes place and thus the destabilization of the suspension. It is therefore advisable to work with pH values sufficiently different from the isoelectric point so that there is a high repulsive potential between particles that potentiates suspension stabilization. However, it must be borne in mind that at extreme pH, the oxides dissolve and therefore it is recommended to seek pH compromise values. Usually, values of 2 to 4 pH units above or below the isoelectric point are usually adequate. The pH of the solution is adjusted with at least one acid which may be nitric, acetic or sulfuric acid.

Os aditivos empregados nas suspensões costumam ser de dois tipos: colóides inorgânicos ou compostos orgânicos solúveis de alto peso molecular.Additives used in suspensions are usually of two types: inorganic colloids or high molecular weight soluble organic compounds.

Os colóides inorgânicos, uma vez calcinados, ficam no recobrimento como óxidos. Seu papel é incrementar a viscosidade da suspensão, o que ajuda a estabilidade desta; e potencializar a aderência da camada de 20 catalisador depois da calcinação. Isto se consegue por uma maior coesão da película de catalisador (a camada não se desmorona) e por uma maior aderência desta camada com o substrato (a camada não descasca).Inorganic colloids, once calcined, remain in the coating as oxides. Its role is to increase the viscosity of the suspension, which helps its suspension stability; and enhancing the adhesion of the catalyst layer after calcination. This is achieved by greater cohesion of the catalyst film (the layer does not crumble) and greater adherence of this layer with the substrate (the layer does not peel).

A alumina coloidal é o colóide de referência já que o substrato metálico pré-tratado está recoberto de alumina (compatibilidade química), mas dependendo da natureza do suporte usa-se também sílica coloidal, titânia, bohemita, cério, óxido de zinco... etc.Colloidal alumina is the reference colloid since the pretreated metal substrate is coated with alumina (chemical compatibility), but depending on the nature of the support colloidal silica, titania, bohemite, cerium, zinc oxide and other materials are used. etc.

O papel dos aditivos orgânicos (surfactantes) é mais complexo e como são eliminados durante a calcinação, tem papel importante somente na estabilização da suspensão, do recobrimento ou da secagem. Seu primeiro papel é a estabilização da suspensão pelo aumento da viscosidade. No entanto, às vezes diz-se que são moduladores da viscosidade porque podem também diminuí-la no caso de ser muito alta para um tamanho de partícula muito pequeno. Também reduzem a tensão superficial o que melhora a umidade do substrato facilitando o 5 recobrimento homogêneo, e o mais importante, reduzindo as forças capilares durante a secagem evitando o aparecimento de fissuras na película do catalisador.The role of organic additives (surfactants) is more complex and as they are eliminated during calcination, they play an important role only in stabilizing the suspension, coating or drying. Its first role is the stabilization of the suspension by increasing viscosity. However, it is sometimes said that they are viscosity modulators because they may also decrease it if it is too high for a very small particle size. They also reduce surface tension which improves substrate moisture by facilitating homogeneous coating, and most importantly, reducing capillary forces during drying avoiding the appearance of cracks in the catalyst film.

O álcool polivinílico, a polivinilpirrolidona, o polimetacrilato de sódio ou a metilcelulose são aditivos orgânicos típicos para a formulação de 10 suspensões de catalisador. Os conteúdos de aditivos são muito variáveis, mas vão desde valores muito baixos até quantidades próximas às de catalisador. Isto é, variam de 0,1% a 50% em peso com relação à massa de catalisador.Polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, sodium polymethacrylate or methylcellulose are typical organic additives for the formulation of catalyst suspensions. The contents of additives are very variable, but range from very low values to amounts close to catalyst. That is, they range from 0.1% to 50% by weight with respect to catalyst mass.

O número de recobrimentos depende da carga desejada e da 15 quantidade depositada em cada recobrimento. Em geral, prefere-se fazer recobrimentos finos, com pouca quantidade, que produzem resultados muito homogêneos e aderentes mesmo que isto requeira fazer muitos recobrimentos repetidos. Um recobrimento típico pode carregar entre 0,1 mg/cm2 e 0,5 mg/cm2 de substrato metálico. Cargas habituais em 20 substratos metálicos costumam variar de 0,5 mg/cm2 a 5 mg/cm2, ainda que seja preferível entre 1 mg/cm2 e 2 mg/cm2.The number of coatings depends on the desired load and the amount deposited on each coat. In general, it is preferable to make thin, thin coatings that produce very homogeneous and sticky results even if this requires many repeated coatings. A typical coating may carry between 0.1 mg / cm2 and 0.5 mg / cm2 of metal substrate. Typical loads on 20 metal substrates usually range from 0.5 mg / cm2 to 5 mg / cm2, although it is preferable between 1 mg / cm2 and 2 mg / cm2.

A calcinação é uma etapa fundamental na preparação dos catalisadores e apresenta papel múltiplo. Em primeiro lugar permite a decomposição dos precursores como nitratos, carboxilatos, oxoânions, 25 dentre outros nos seus óxidos correspondentes. Além disso, produz a decomposição de outros aditivos que se somam às suspensões para o recobrimento de substratos estruturados. Em segundo lugar, produz a estabilização do catalisador já que favorece a interação entre a fase ativa e o suporte, reduzindo sua mobilidade frente ao sinterizado.Calcination is a fundamental step in catalyst preparation and has a multiple role. Firstly it allows the decomposition of precursors such as nitrates, carboxylates, oxoanions, 25 among others into their corresponding oxides. In addition, it produces the decomposition of other additives that add to the suspensions for the coating of structured substrates. Secondly, it produces catalyst stabilization as it favors the interaction between the active phase and the support, reducing its mobility against the sintered one.

No entanto, esta interação tem que ser moderada, caso contrário podem ser formados compostos de interação muito estáveis que são difíceis de ativar pela posterior redução, como no caso de catalisadores metálicos suportados. No caso dos catalisadores de Co sobre alumina, o problema da calcinação é a formação de aluminato de cobalto que se 5 reduz a vários graus acima dos óxidos de cobalto e que, portanto não dá lugar a catalisadores ativos nas condições normais de redução necessárias para evitar o sinterizado da fase ativa.However, this interaction has to be moderate, otherwise very stable interaction compounds can be formed which are difficult to activate by further reduction, as in the case of supported metal catalysts. In the case of Co-alumina catalysts, the problem of calcination is the formation of cobalt aluminate which is reduced to several degrees above cobalt oxides and thus does not give rise to active catalysts under normal reduction conditions to avoid the sintered active phase.

Outro aspecto da invenção é um microrreator catalítico contendo o sistema catalítico estruturado da presente invenção onde as microestruturas metálicas constituintes do sistema estão distribuídas no reator na forma de placas de metálicas com altura de 0,5 mm a 2 mm, largura de 5 mm a 50 mm, e comprimento de 5 mm a 50 mm.Another aspect of the invention is a catalytic microreactor containing the structured catalytic system of the present invention wherein the constituent metal microstructures of the system are distributed in the reactor in the form of metal plates with a height of 0.5 mm to 2 mm, a width of 5 mm to 50 mm. mm, and length from 5 mm to 50 mm.

Tais placas metálicas são dispostas de modo a formarem microcanais com altura entre 200 micra a 900 micra, largura de 200 micra a 900 micra e diâmetro hidráulico de 0,5 mm a 1 mm.Such metal plates are arranged to form microchannels with a height from 200 microns to 900 microns, width from 200 microns to 900 microns and hydraulic diameter from 0.5 mm to 1 mm.

Os microcanais devem estar separados entre si por uma espessura de parede de menos de 1 milímetro, preferencialmente menos de 0,5 milímetro.The microchannels should be separated from each other by a wall thickness of less than 1 millimeter, preferably less than 0.5 millimeter.

Portanto, os tratamentos de calcinação têm que ser suficientes para estabilizar o sistema, mas sem formar apenas aluminato. No caso dos sistemas catalíticos estruturados, a calcinação tem também por objetivo formar o filme de catalisador sobre o substrato metálico e potenciar sua coesão e aderência.Therefore, calcination treatments must be sufficient to stabilize the system, but without forming only aluminate. In the case of structured catalytic systems, calcination also aims to form the catalyst film on the metallic substrate and enhance its cohesion and adhesion.

EXEMPLOSEXAMPLES

Exemolol: Preparação de um catalisador de Co-Re pelo método de impregnação incipiente.Exemolol: Preparation of a Co-Re catalyst by the incipient impregnation method.

200g de Y-AI2O3 (Espheralite SC SCS505), com tamanho de partículas de 2,5 mm, foram moídos em moinho de disco por 5 minutos alcançando um d90 = 18,7 μιτι. Determinou-se o volume de poros do suporte por impregnação com H2O até detectar o ponto de umidade incipiente (VpAI2O3 = 0,55 cm3/g). 20,2 g de Co(N03)2.6H20 e 0,13 g de HReO4 foram dissolvidos em 17,5 g de H2O deionizada. 8,75 g da solução de sais precursores (a metade) foram gotejadas lentamente com uma pipeta sobre 15,9 g de Y-AI2O3 que se homogeneizou constantemente até 5 obter uma massa úmida muito uniforme aparentemente seca, em que as partículas do sólido começam a se aglomerar (umidade incipiente). A massa obtida foi seca durante 6 horas a 60°C sendo adicionados os outros 8,75 g da solução precursora. O catalisador preparado foi seco a 60°C por 12 horas antes da calcinação a 350°C por 6 horas. O catalisador calcinado 10 contém 19,8% em peso de Co e 0,5% em peso de Re.200g of Y-AI2O3 (Spheralite SC SCS505), with a particle size of 2.5 mm, was ground in a disk mill for 5 minutes reaching a d90 = 18.7 μιτι. The pore volume of the support was determined by H 2 O impregnation until the incipient moisture point was detected (VpAI2O3 = 0.55 cm3 / g). 20.2 g of Co (NO3) 2.6H20 and 0.13 g of HReO4 were dissolved in 17.5 g of deionized H2O. 8.75 g of the precursor salt solution (half) was slowly dripped with a pipette over 15.9 g of Y-Al 2 O 3 which was constantly homogenized to a very uniform apparently dry wet mass, where the solid particles begin to agglomerate (incipient moisture). The obtained mass was dried for 6 hours at 60 ° C and the other 8.75 g of the precursor solution added. The prepared catalyst was dried at 60 ° C for 12 hours before calcination at 350 ° C for 6 hours. Calcined catalyst 10 contains 19.8 wt% Co and 0.5 wt% Re.

Exemplo 2: Preparação dos suportes estruturados de monólitos, micromonólitos e espumas.Example 2: Preparation of structured supports of monoliths, micromonolites and foams.

Foram utilizados dois tipos de suportes estruturados, monólitos metálicos de canais longitudinais e espumas. Por sua vez, os monólitos metálicos de canais longitudinais se dividem ainda em dois tipos diferentes: monólitos de baixa densidade de célula (monólitos) e de alta densidade de célula (micromonólitos).Two types of structured supports were used, longitudinal channel metallic monoliths and foams. In turn, longitudinal channel metal monoliths are further divided into two different types: low cell density monoliths (monoliths) and high cell density monoliths (micromonoliths).

Os monólitos de baixa densidade de célula (monólitos, Figura 2A) foram preparados a partir de lâminas de FeCrAIIoy (GoodfeIIow) com 20 espessura de 50 μηι, podendo a espessura variar entre 10 μιτι e 100 μιτι, sendo preferível entre 25 μιτι e 75 μιη. Tiras de 3 cm de largura e de 20 cm e 23 cm de comprimento foram cortadas (Figura 3A). Uma vez cortadas, as tiras foram limpas com água e sabão, clareadas com acetona e finalmente secas com ar para eliminar todas as impurezas da superfície.Low cell density monoliths (monoliths, Figure 2A) were prepared from 20 μηι FeCrAIIoy (GoodfeIIow) slides with a thickness ranging from 10 μιτι to 100 μιτι, with 25 μιτι and 75 μιη being preferred. . Strips 3 cm wide and 20 cm and 23 cm long were cut (Figure 3A). Once cut, the strips were cleaned with soap and water, bleached with acetone and finally air dried to remove all surface impurities.

As lâminas de maior comprimento se ondularam (Figura 3B)Longer blades curled (Figure 3B)

mediante dispositivo mecânico de desenho próprio composto por duas rodas dentadas de Nylon. A distância entre os dentes e o grau de interpenetração das rodas define o tamanho dos canais (diâmetro hidráulico) que pode variar entre 100 μιτι e 2.000 μιτι, mais especificamente entre 500 pm e 1.000 μιτι e por sua vez a densidade das células que pode variar entre 1,4 células/cm2 e 48 células/cm2, mais especificamente entre 4 células/cm2 e 20 células/cm2. As medidas exatas estão indicadas na tabela 1.by means of a mechanical device of its own design consisting of two Nylon sprockets. The distance between the teeth and the degree of interpenetration of the wheels defines the size of the channels (hydraulic diameter) which can vary between 100 μιτι and 2,000 μιτι, more specifically between 500 pm and 1,000 μιτι and in turn the cell density that can vary. between 1.4 cells / cm2 and 48 cells / cm2, more specifically between 4 cells / cm2 and 20 cells / cm2. Exact measurements are shown in table 1.

Para conformar o monólito tomou-se uma placa lisa e outra rugosa 5 que foram introduzidas entre duas varetas de aço unidas em um dos lados e com um sistema de fecho no outro de maneira que as placas não pudessem se soltar (Figura 3C). Uma vez enganchadas, as placas enroscaram-se (Figura 3D) e o monólito foi preso com um fio de arame para manter o tamanho e forma da peça e dos canais (Figuras 2A e B).To form the monolith a smooth and rough plate 5 was taken which were inserted between two steel rods joined on one side and with a locking system on the other so that the plates could not come loose (Figure 3C). Once hooked, the plates screwed together (Figure 3D) and the monolith was fastened with a wire to maintain the size and shape of the part and channels (Figures 2A and B).

Para os micromonólitos (Figura 2B), utilizaram-se lâminas deFor micromonoliths (Figure 2B) we used

FeCrAIIoy (GoodfeIIow) com espessura de 50 μιη podendo a espessura variar entre 10 μιτι e 100 μιτι, sendo preferível entre 25 μιτι e 75 μηι. Cortou-se tiras de 3 cm de largura e de 38 cm e 47 cm de comprimento. As etapas de limpeza e de construção dos micromonolitos foram 15 realizadas da mesma maneira que as descritas para os monólitos, só que usando cilindros para a ondulação com dentes muito menores.FeCrAIIoy (GoodfeIIow) with a thickness of 50 μιη, the thickness may vary between 10 μιτι and 100 μιτι, being preferable between 25 μιτι and 75 μηι. Strips 3 cm wide and 38 cm and 47 cm long were cut. The cleaning and construction steps of the micromonolites were performed in the same manner as those described for monoliths, but using much smaller tooth curling rollers.

Os micromonolitos apresentaram tamanho dos canais (diâmetro hidráulico) variando entre 10 μηι e 1.000 μιτι, mais especificamente entre 100 μιτι e 500 μιτι e por sua vez a densidade das células que pode variar entre 24 células/cm2 e 120 células/cm2, mais especificamente entre 40 células/cm2 e 60 células/cm2. As medidas exatas estão indicadas na tabela 1.The micromonolites presented channel size (hydraulic diameter) ranging between 10 μηι and 1,000 μιτι, more specifically between 100 μιτι and 500 μιτι and in turn the cell density that can vary between 24 cells / cm2 and 120 cells / cm2, more specifically. between 40 cells / cm2 and 60 cells / cm2. Exact measurements are shown in table 1.

Antes de serem recobertos, os monólitos e micromonolitos foram submetidos a um pré-tratamento térmico, que se realizou por oxidação a ar (calcinação) durante 22 horas a 900°C. Este pré-tratamento tem como objetivo migrar o alumínio para a superfície criando uma capa de alumina rugosa e fortemente aderida à superfície.Before being coated, the monoliths and micromonolites were subjected to a heat pretreatment, which was carried out by air oxidation (calcination) for 22 hours at 900 ° C. This pretreatment aims to migrate the aluminum to the surface by creating a roughly adherent, rough-coated alumina layer.

As espumas comerciais de alumínio DUOCEL fabricadas pela empresa ERG Materials and Aerospace, vêm em forma de grandes blocos ou chapas de 40 mm de espessura. Para cortar o cilindro utilizou-se um perfurador com broca oca especial com fio de diamante para obter as amostras. A operação de perfurar é delicada, sendo importante controlar a velocidade de introdução da broca no material. As espumas obtidas apresentam densidades superficiais de poro variando entre 0,04 poros/cm e 20 poros/cm, mais especificamente entre 0,4 poros/cm e 8 poros/cm e 5 porosidade variando entre 1% e 99%, mais especificamente entre 50% e 98%. As medidas exatas estão indicadas na tabela 1.DUOCEL commercial aluminum foams manufactured by ERG Materials and Aerospace come in the form of large blocks or sheets of 40 mm thickness. To cut the cylinder a special hollow drill with diamond wire was used to obtain the samples. The drilling operation is delicate and it is important to control the speed of the drill introduction into the material. The obtained foams have pore surface densities ranging from 0.04 pores / cm to 20 pores / cm, more specifically between 0.4 pores / cm and 8 pores / cm and 5 porosity ranging from 1% to 99%, more specifically between 50% and 98%. Exact measurements are shown in table 1.

Uma vez obtidas às espumas de 40 mm x 16 mm, estas foram submetidas a um processo de limpeza com água destilada para eliminar impurezas e restos de partículas do próprio material, seguido de acetona e posterior secagem em estufa a 60°C.Once obtained from the 40 mm x 16 mm foams, they were subjected to a distilled water cleaning process to remove impurities and particulate debris from the material itself, followed by acetone and subsequent oven drying at 60 ° C.

As espumas foram submetidas a um pré-tratamento realizado por processo de anodização (1,6 M ácido oxálico, 50°C, 40 minutos e uma densidade de 2 A/amostra), obtendo-se capas de alumina muito rugosas com uma elevada aderência.The foams were subjected to an anodizing pretreatment (1.6 M oxalic acid, 50 ° C, 40 minutes and a density of 2 A / sample) to obtain very rough alumina layers with high adhesion. .

Exemplo 3: Fabricação de Placas com microcanais.Example 3: Fabrication of Microchannel Plates.

Inicialmente, foram cortadas placas de FeCrAIIoy ® de 20 mm x mm x 1 mm mediante eletroerosão por fio. Posteriormente, realizaramse 10 ranhuras de 0,7 mm x 0,7 mm, com separação de parede entre elas de menos de 1 mm, sendo preferencialmente menor que 0,5 mm, e mais preferivelmente ainda de 0,3 mm mediante técnica de fresado tangencial com fresas de disco. No entanto, as placas de microcanais podem apresentar altura de 0,5 mm a 2 mm; largura de 5 mm a 50 mm e comprimento de 5 mm a 50 mm, sendo que os ditos microcanais apresentam altura de 200 micra a 900 micra e largura de 200 micra a 900 micra e diâmetro hidráulico de 0,5 milímetro a 2 milímetros, sendo preferencialmente entre 0,5 mm e 1 mm e mais preferivelmente ainda de 0,7 mm e área geométrica do interior dos canais de 56 mm2/microcanal. Foram alinhados pares de placas com ranhuras e placas sem ranhuras para realizar 4 orifícios por perfuração com brocas de 3,2 mm de diâmetro para posteriormente introduzir pares de parafuso-porca M3 para manter as placas unidas em posteriores fases de processo (depósito do catalisador).Initially, 20 mm x mm x 1 mm FeCrAIIoy ® plates were cut by wire erosion. Subsequently, 10 grooves of 0.7 mm x 0.7 mm were made, with wall separation of less than 1 mm between them, preferably less than 0.5 mm, and most preferably 0.3 mm by milling technique. tangential with disc mills. However, microchannel plates may have a height of 0.5 mm to 2 mm; width from 5 mm to 50 mm and length from 5 mm to 50 mm, said microchannels having a height of 200 microns to 900 microns and a width of 200 microns to 900 microns and a hydraulic diameter of 0.5 millimeters to 2 millimeters. preferably between 0.5 mm and 1 mm and most preferably 0.7 mm and geometric interior area of the channels of 56 mm 2 / microchannel. Slotted and non-slotted plate pairs were aligned to drill 4 holes by drilling with 3.2 mm diameter drills to subsequently introduce M3 screw-nut pairs to hold the plates together in later process stages (catalyst deposit) .

TABELA 1 Características geométricas dos diferentes suportes estruturados fabricados Monólito Micromonolito Espuma Placas de 10 microcanais Superfície 258 510 - 5,6 geométrica (cm2) Diâmetro hidráulico 835 373 - 700 dos canais (μηι) Porosidade (%) 89 79 95* Densidade - - 10 superficial dos poros (poros/i n2) Densidade 350 1180 - superficial das células (células/in2) Dimensão Φ (mm) 16 16 16 20 x 20 x 1 L (mm) 30 30 25 (*) Dados do fabricante: ERG Materials and Aerospace. A tabela 1 mostra as principais características geométricas dos sistemas estruturados. A área geométrica é fundamental, pois permite calcular a carga específica de catalisador (mg/cm2) e assim estimar a 5 espessura da película de recobrimento catalítico. O diâmetro hidráulico e a porosidade controlaram a perda de carga que as estruturas produzem: ou seja, quanto menor o diâmetro hidráulico e a porosidade, maior a perda de carga.TABLE 1 Geometrical characteristics of different fabricated substrates manufactured Monolith Micromonolite Foam 10 microchannel plates Surface 258 510 - 5.6 geometry (cm2) Hydraulic diameter 835 373 - 700 of channels (μηι) Porosity (%) 89 79 95 * Density - - 10 pore surface (pores / i n2) Density 350 1180 - cell surface (cells / in2) Dimension Φ (mm) 16 16 16 20 x 20 x 1 L (mm) 30 30 25 (*) Manufacturer data: ERG Materials and Aerospace. Table 1 shows the main geometric characteristics of structured systems. The geometrical area is fundamental because it allows to calculate the specific catalyst load (mg / cm2) and thus to estimate the thickness of the catalytic coating film. Hydraulic diameter and porosity controlled the pressure drop that structures produce: the smaller the hydraulic diameter and porosity, the greater the pressure drop.

Exemplo 4: Preparação de uma suspensão convencional utilizando o catalisador do exemplo 1.Example 4: Preparation of a conventional suspension using the catalyst of example 1.

A suspensão foi preparada misturando 19 g de catalisador do exemplo 1 com 76 g de H2O deionizada em um pH = 4. A mistura foi submetida à ultrassom por 10 minutos. Em seguida, a suspensão foi submetida à agitação magnética sendo adicionados lentamente 5 g de solução de alumina coloidal a 20% (Nyacol AL-20). A suspensão foi 5 mantida em agitação durante 24 horas antes da etapa de recobrimento. Exemplo 5: Preparação de uma suspensão com o método da presente invenção.The suspension was prepared by mixing 19 g of catalyst from example 1 with 76 g of deionized H 2 O at pH = 4. The mixture was sonicated for 10 minutes. The suspension was then subjected to magnetic stirring and 5 g of 20% colloidal alumina solution (Nyacol AL-20) was slowly added. The suspension was stirred for 24 hours prior to the overcoating step. Example 5: Preparation of a suspension with the method of the present invention.

20,2 g de Co(N03)2.6H20 e 0,13 g de HReO4 foram dissolvidos em 76 g de H2O deionizada e ajustada para pH = 4 em agitação magnética. 10 Em seguida, 14,9 g de γ-ΑΙ203 foram adicionados lentamente. A suspensão foi submetida à ultrassom por 10 minutos. Em seguida, sob baixa agitação, adicionou-se 5 g de solução de alumina coloidal a 20% (Nyacol AL-20). A suspensão foi mantida sob baixa agitação durante 24 horas antes da etapa de recobrimento. 5 g de suspensão foram secas 15 durante 48 horas a 60°C, obtendo-se 1 g de catalisador. Em seguida, este catalisador foi moído a 400 rpm por 5 minutos em moinho de bolas e foi calcinado a 350°C por 6 horas. O catalisador final continha 19,8% em peso de Co e 0,5% em peso de Re.20.2 g of Co (NO3) 2.6H20 and 0.13 g of HReO4 were dissolved in 76 g of deionized H2O and adjusted to pH = 4 under magnetic stirring. Then 14.9 g of γ-ΑΙ203 was added slowly. The suspension was sonicated for 10 minutes. Then, under low agitation, 5 g of 20% colloidal alumina solution (Nyacol AL-20) was added. The suspension was kept under low agitation for 24 hours prior to the overcoating step. 5 g of suspension was dried for 48 hours at 60 ° C to give 1 g of catalyst. This catalyst was then milled at 400 rpm for 5 minutes in a ball mill and calcined at 350 ° C for 6 hours. The final catalyst contained 19.8 wt% Co and 0.5 wt% Re.

Exemplo 6: Caracterização dos catalisadores.Example 6: Characterization of catalysts.

Para efeito de comparação entre os métodos de recobrimento, osFor the purpose of comparing the covering methods, the

catalisadores foram caracterizados por quimissorção de H2. Na etapa de redução, o catalisador foi reduzido a 350°C por 600 minutos com rampa de 2°C/min. e fluxo de H2 de 30 mL/min., em seguida baixou-se a temperatura a IOO0C com Ar com fluxo de 30 mL/min. e manteve-se por 90 minutos 25 nesta temperatura. Em seguida, aumentou-se a temperatura com uma rampa de 10°C/min. até 350°C e foi mantida durante 60 minutos com o mesmo fluxo de Ar.Catalysts were characterized by chemoreaction of H2. In the reduction step, the catalyst was reduced to 350 ° C for 600 minutes with a 2 ° C / min ramp. and 30 mL / min H 2 flow, then the temperature was lowered to 100 ° C with 30 mL / min flow Ar. and held for 90 minutes at this temperature. Then the temperature was raised with a ramp of 10 ° C / min. to 350 ° C and was maintained for 60 minutes with the same air flow.

A tabela 2 mostra os resultados de quimissorção dos catalisadores preparados. Observa-se que o catalisador preparado pelo método da presente invenção, ao necessitar de apenas uma calcinação, promove uma maior redutibilidade e maior área metálica, o que significa maior dispersão e consequentemente, menor tamanho de partícula de Co.Table 2 shows the chemisorption results of the prepared catalysts. It is observed that the catalyst prepared by the method of the present invention, by requiring only calcination, promotes greater reducibility and larger metal area, which means greater dispersion and consequently smaller particle size of Co.

TABELA 2 Caracterização dos catalisadores - método convencional de impregnação a volume de poros (Vp) incipiente e pelo método “Tudo em um”. C0/AI2O3 C0/AI2O3 Co- Co- C0/AI2O3 Co-Re/ Vp Vp Re/Al203 Re/Al203 Tudo AI2O3 1a 2a Vp Vp em um, Tudo Calcinação Calcinação 1a 2a calcina¬ em Calcinação Calcinação ção um, única calci¬ nação única Teor de Co 21,0 21,0 20,7 20,7 21,4 19,8 medido por absorção atômica (%) Tamanho do 26,5 28,2 16,8 16,4 19,7 12,3 cristal (nm) Dispersão 3,5 3,4 5,6 5,3 4,9 7,8 metálica (%) % de fração 54,8 49,0 96,9 91,6 79,3 71,7 reduzida Área metálica 13,9 11,2 39,2 37,6 13,5 39,2 (m2/g de Co) A tabela 2 mostra os resultados de caracterização do catalisador preparado pelo método convencional (Vp) e pelo método da presente 5 invenção. No caso do catalisador convencional, o mesmo foi submetido a duas calcinações, tal como ocorreria em um procedimento convencional de recobrimento. Portanto, a comparação foi realizada entre o catalisador em pó preparado pelo método tradicional (calcinado duas vezes) e o catalisador preparado pelo método da presente invenção (secado e 10 calcinado uma vez). Esta comparação foi feita com a forma em pó, para poder realizar a caracterização por absorção de hidrogênio (absorção atômica) que permite determinar a superfície metálica, o grau de dispersão e o tamanho de partícula dos cristais de Co metálico. Por ambos os métodos, se comparam tanto os catalisadores apenas com Co como os mesmos promovidos com Re. A preparação dos catalizadores sem Re se realizou de acordo com os exemplos 1 e 5 sem incluir o composto de Re.TABLE 2 Characterization of the catalysts - conventional method of incipient pore volume impregnation (Vp) and the All in one method. C0 / AI2O3 C0 / AI2O3 Co-Co- C0 / AI2O3 Co-Re / Vp Vp Re / Al203 Re / Al203 All AI2O3 1a 2a Vp Vp in one, All Calcination Calcination 1st 2nd Calcination¬ Calcination Calcation one, single calc¬¬ single nation Co 21.0 21.0 20.7 20.7 21.4 19.8 measured by atomic absorption (%) Size of 26.5 28.2 16.8 16.4 19.7 12.3 crystal (nm) Dispersion 3.5 3.4 5.6 5.3 4.9 7.8 metallic (%)% fraction 54.8 49.0 96.9 91.6 79.3 71.7 reduced Area 13.9 11.2 39.2 37.6 13.5 39.2 (m2 / g Co) Table 2 shows the characterization results of the catalyst prepared by the conventional method (Vp) and the method of the present invention. . In the case of the conventional catalyst, it was subjected to two calcinations, as would occur in a conventional coating procedure. Therefore, the comparison was made between the powder catalyst prepared by the traditional method (calcined twice) and the catalyst prepared by the method of the present invention (dried and calcined once). This comparison was made with the powder form, to be able to perform the characterization by hydrogen absorption (atomic absorption) that allows to determine the metallic surface, the degree of dispersion and the particle size of the metallic Co crystals. Both methods compare both Co-only and Re-promoted catalysts. Preparation of catalysts without Re was carried out according to examples 1 and 5 without including the compound of Re.

Os resultados mostram que, em todos os casos, a promoção comThe results show that in all cases promotion with

Re permite uma maior fração reduzida (promotor da redução) acompanhada de um aumento da superfície metálica, que supõe uma diminuição do tamanho de cristal de Co. A segunda calcinação do catalisador preparado pelo método tradicional produz sempre um 10 sinterizado da fase metálica e uma menor redutibilidade das amostras. Consequentemente, os catalisadores preparados pelo método da presente invenção apresentam sempre melhores propriedades (superfície metálica, grau de redução, dispersão e tamanho de Co) que os seus correspondentes preparados pelo método convencional e calcinados duas 15 vezes.Re allows a larger reduced fraction (reduction promoter) accompanied by an increase in the metal surface, which supposes a decrease in the crystal size of Co. The second calcination of the catalyst prepared by the traditional method always produces a sintered metal phase and a smaller reducibility of samples. Consequently, the catalysts prepared by the method of the present invention always have better properties (metal surface, degree of reduction, dispersion and size of Co) than their counterparts prepared by the conventional method and calcined twice.

Exemplo 7: Recobrimento das estruturas preparadas nos exemplos 2 e 3 com suspensões preparadas conforme exemplo 4 (método convencional).Example 7: Coating the structures prepared in examples 2 and 3 with suspensions prepared according to example 4 (conventional method).

Para o recobrimento dos substratos metálicos preparados no exemplo 2, os mesmos foram submersos na suspensão preparada no 20 exemplo 4 a uma velocidade constante de 3 cm/min., e foram mantidos submersos durante 1 minuto e depois retirou-se na mesma velocidade. A eliminação do excesso de suspensão foi realizada centrifugando a estrutura a 800 rpm durante 5 minutos. Em seguida, foram secos a 60°C. Este procedimento foi repetido até que a massa de catalisador alcançou 25 450 mg sobre cada estrutura. Finalmente, foram calcinados a 350°C durante 6 horas. Os resultados da carga específica obtida em sucessivos recobrimentos com cada uma das estruturas estudadas são mostrados na Figura 6B, em que se indicam também os resultados obtidos no teste de aderência.To coat the metallic substrates prepared in example 2, they were submerged in the suspension prepared in example 4 at a constant rate of 3 cm / min., And were kept submerged for 1 minute and then removed at the same rate. Elimination of excess suspension was performed by centrifuging the structure at 800 rpm for 5 minutes. They were then dried at 60 ° C. This procedure was repeated until the catalyst mass reached 25 450 mg on each structure. Finally, they were calcined at 350 ° C for 6 hours. The results of the specific load obtained in successive coatings with each of the studied structures are shown in Figure 6B, which also indicate the results obtained in the adhesion test.

Exemplo 8: Recobrimento das estruturas preparadas nos exemplos 2 e 3 com suspensões preparadas conforme exemplo 5.Example 8: Coating of the structures prepared in examples 2 and 3 with suspensions prepared according to example 5.

Primeiramente as placas e parafusos foram cobertas com uma fita adesiva (que se retira facilmente) para que o recobrimento da estrutura ocorresse unicamente nos microcanais. Em seguida, foram atadas 5 mediante uma pequena mordaça e introduzidas na suspensão a uma velocidade de 3 cm/min., mantendo-as por 3 minutos e retirando-as à mesma velocidade. O excesso de suspensão foi eliminado através do método de sucção com os microcanais na direção vertical. As estruturas foram secas com um secador a ar na temperatura de 50°C, que se 10 encontrava a uma distância de 30 cm da entrada dos microcanais na posição vertical. Em seguida retirou-se a fita adesiva e pesaram-se as placas. Este procedimento foi repetido até que as placas alcançaram entre 1,5 cm/cm2 e 2,0 cm/cm2.First the plates and screws were covered with an easily removable tape so that the covering of the structure could only occur in the microchannels. Then 5 were tied with a small gag and placed into the suspension at a speed of 3 cm / min., Holding them for 3 minutes and removing them at the same speed. Excess suspension was eliminated by suction method with the microchannels in the vertical direction. The structures were dried with an air dryer at 50 ° C, which was at a distance of 30 cm from the inlet of the upright microchannels. The tape was then peeled off and the plates weighed. This procedure was repeated until the plates reached between 1.5 cm / cm2 and 2.0 cm / cm2.

Foram recobertas as estruturas preparadas no Exemplo 2 com a suspensão do Exemplo 5 (método da presente invenção). O procedimento foi feito da mesma maneira que no exemplo anterior.The structures prepared in Example 2 were coated with the suspension of Example 5 (method of the present invention). The procedure was done in the same way as in the previous example.

Os resultados da carga específica obtida em sucessivos recobrimentos com cada uma das estruturas estudadas são mostrados na Figura 6A, onde se indica também os resultados obtidos no teste de aderência.The results of the specific load obtained in successive coatings with each of the studied structures are shown in Figure 6A, which also indicates the results obtained in the adhesion test.

A análise dos resultados apresentados nas Figuras 6A e 6B permitem obter várias conclusões.Analysis of the results shown in Figures 6A and 6B yields several conclusions.

O procedimento de recobrimento por ambos os métodos é muito reproduzível e aditivo quando se repetem recobrimentos sucessivos emThe overcoating procedure by both methods is very reproducible and additive when successive overcoats are repeated in

todas as geometrias. O primeiro recobrimento, unicamente, parece carregar mais do que os recobrimentos sucessivos em alguns casos, como pode-se deduzir pela extrapolação da reta por estimativa até cortar o eixo y no intercepto.all geometries. The first cover alone seems to carry more than successive coverings in some cases, as can be deduced by extrapolating the estimate line to cut the y-axis at the intercept.

A carga específica que se obtém pelo recobrimento é muito parecida em quase todas as geometrias estudadas. A aderência aumenta, em general, ao diminuir o diâmetro hidráulico da estrutura.The specific load obtained by the coating is very similar in almost all studied geometries. Adhesion generally increases by decreasing the hydraulic diameter of the structure.

A aderência obtida com o método da presente invenção é sempre superior àquela obtida com o método convencional para todas as geometrias testadas.The adhesion obtained with the method of the present invention is always superior to that obtained with the conventional method for all tested geometries.

Exemplo 9: Preparação da suspensão de Ni/La/Al203.Example 9: Preparation of Ni / La / Al203 suspension.

Inicialmente, a alumina estabilizada que se usou como suporte (La/Al203) é preparada adicionando 275 g de Y-AI2O3 a uma solução que contém 131,14 g de La (N03)3.6H20 em 393 mL de água destilada, 10 mantendo-se em agitação por 4 horas e, em seguida, evaporou-se o solvente a 120°C por 24 horas. O sólido foi triturado e calcinado a 900°C por 4 horas.Initially, the stabilized alumina used as a support (La / Al203) is prepared by adding 275 g of Y-Al2O3 to a solution containing 131.14 g of La (NO3) 3.6H20 in 393 ml of distilled water, 10%. The mixture was stirred for 4 hours and then the solvent was evaporated at 120 ° C for 24 hours. The solid was triturated and calcined at 900 ° C for 4 hours.

26 g de La/Al203 foi misturado com 180 g de H2O contendo 5% em peso de PVOH por uma hora. Em seguida, adicionou-se 13,5 g de 15 Ni(N03)2.6H20, que corresponde a 7,5% em peso de Ni. A mistura foi mantida em agitação por 30 minutos, ajustando-se o pH em torno de 4 pela adição de 1 g de HNO3 a 2 M. Em seguida, adicionou-se 20 g de solução de alumina coloidal a 20% (Nyacol AL-20). Essa suspensão se manteve em agitação durante 48 horas.26 g of La / Al203 was mixed with 180 g of H 2 O containing 5 wt% PVOH for one hour. Then 13.5 g of 15 Ni (NO3) 2.6H20, which corresponds to 7.5% by weight of Ni, was added. The mixture was stirred for 30 minutes and the pH adjusted to around 4 by the addition of 1 g of 2 M HNO3. Then 20 g of 20% colloidal alumina solution (Nyacol AL- 20). This suspension was stirred for 48 hours.

Exemplo 10: Preparação da suspensão de Pd/La/Al203.Example 10: Preparation of the Pd / La / Al203 suspension.

30 g de La/Al203 (preparado no exemplo 9) foi misturada com 195 g de H2O (com 5% em peso de PVOH) durante 1 hora. Em seguida, adicionou-se 1 mL de uma solução de paládio a 8,3%, que corresponde a 0,25% em peso de Pd em relação ao suporte. A mistura foi mantida em 25 agitação por 30 minutos, ajustando-se o pH em torno de 4, pela adição de 2 g de HNO3. A seguir, adicionou-se 20 g de solução de alumina coloidal a 20% (Nyacol AL-20). Essa suspensão se manteve em agitação por 48 horas.30 g of La / Al203 (prepared in example 9) was mixed with 195 g of H 2 O (with 5 wt% PVOH) for 1 hour. Then 1 ml of an 8.3% palladium solution, which corresponds to 0.25 wt% Pd with respect to the support, was added. The mixture was stirred for 30 minutes and the pH adjusted to around 4 by the addition of 2 g of HNO3. Then 20 g of 20% colloidal alumina solution (Nyacol AL-20) was added. This suspension was stirred for 48 hours.

Exemplo 11: Recobrimento das estruturas preparadas nos exemplos 2 e 3 com as suspensões de N!/La-AI2O3 e Pd/La-Al203. Para o recobrimento dos substratos metálicos preparados no exemplo 2, os mesmos foram submersos nas suspensões Ni/La-Al203 e Pd/La-Al203, preparadas nos exemplos 9 e 10, respectivamente.Example 11: Coating of the structures prepared in examples 2 and 3 with the N1 / La-Al2 O3 and Pd / La-Al203 suspensions. For the coating of the metallic substrates prepared in example 2, they were submerged in the Ni / La-Al203 and Pd / La-Al203 suspensions prepared in examples 9 and 10, respectively.

Os micromonólitos, monólitos e espumas foram submersos a umaThe micromonoliths, monoliths and foams were submerged to a

velocidade constante de 3 cm/min., sendo mantidos submersos durante 1 minuto e, em seguida, foram retirados da mistura na mesma velocidade. A eliminação do excesso foi realizada centrifugando a estrutura a 500 rpm durante 2,5 minutos. Em seguida, secou-se a 80°C. Este procedimento foi repetido até que a massa de catalisador alcançou entre 1 mg/cm2 e 2 10 mg/cm2. Depois, os recobrimentos feitos com catalisador Ni/La-Al203 foram calcinados a 900°C durante 4 horas; os recobrimentos feitos com catalisador Pd/La-Al203 foram calcinados a 800°C durante 1 hora. Devido ao ponto de fusão do alumínio, as espumas recobertas com catalisadores de Ni/La-Al203 e Pd/La-Al203 foram calcinadas a 500°C.constant speed of 3 cm / min., kept submerged for 1 minute and then removed from the mixture at the same speed. Excess elimination was performed by centrifuging the structure at 500 rpm for 2.5 minutes. It was then dried at 80 ° C. This procedure was repeated until the catalyst mass reached between 1 mg / cm2 and 2 10 mg / cm2. Then coatings made with Ni / La-Al203 catalyst were calcined at 900 ° C for 4 hours; Pd / La-Al203 catalyst coatings were calcined at 800 ° C for 1 hour. Due to the melting point of aluminum, the foams coated with Ni / La-Al203 and Pd / La-Al203 catalysts were calcined at 500 ° C.

As placas e parafusos das placas de microcanais, primeiramente,The microchannel plate plates and screws first

foram recobertos com uma fita adesiva (facilmente retirada pelo processo de “washcoating”) para que o recobrimento da suspensão ocorra unicamente nos microcanais. Em seguida, foram ligadas por meio de uma pequena mordaça e foram introduzidos na suspensão com os canais 20 orientados verticalmente a uma velocidade de 3 cm/min., onde foram mantidos por 3 minutos e retirados na mesma velocidade. A eliminação do excesso foi realizada através do método de sucção e posteriormente as placas com os microcanais foram suspensas e secas com uma temperatura de ar de 50°C, com um secador de ar quente que se 25 encontrava a uma distância 30 cm da entrada dos microcanais em posição vertical. Em seguida, a cinta foi retirada e as placas foram pesadas. Este procedimento foi repetido até que as placas alcançaram entre 1 cm/cm2 ethey were covered with an adhesive tape (easily removed by the washcoating process) so that the suspension coating could only take place in the microchannels. They were then attached by means of a small gag and introduced into the suspension with channels 20 vertically oriented at a speed of 3 cm / min. Where they were held for 3 minutes and removed at the same speed. Excess elimination was performed by the suction method and then the microchannel plates were suspended and dried at an air temperature of 50 ° C with a hot air dryer 25 cm from the inlet. microchannels in vertical position. Then the strap was removed and the plates were weighed. This procedure was repeated until the plates reached between 1 cm / cm2 and

2 cm/cm2. Em seguida, os recobrimentos feitos com catalisador Ni/LaAI2O3 foram calcinados a 900°C durante 4 horas; e os recobrimentos feitos com catalisador Pd/La-Al203 foram calcinados a 800°C durante 1 hora. Na Figura 7, mostra-se a carga específica depositada sobre as diferentes estruturas metálicas com recobrimentos sucessivos em suspensões como a da presente invenção.2 cm / cm2. Then coatings made with Ni / LaAI2O3 catalyst were calcined at 900 ° C for 4 hours; and coatings made with Pd / La-Al203 catalyst were calcined at 800 ° C for 1 hour. Figure 7 shows the specific charge deposited on the different metallic structures with successive coatings in suspensions such as the present invention.

A análise dos resultados apresentados na Figura 7 permite concluir:The analysis of the results presented in Figure 7 allows us to conclude:

a) O procedimento de recobrimento pelo método da presente invenção é muito reproduzível e aditivo quando recobrimentos sucessivos em todas as geometrias são repetidos. O primeiro recobrimento, unicamente, parece carregar mais do que os recobrimentos sucessivos em alguns casos, como se pode deduzir pela ordenada na origem que se pode estimar.a) The coating procedure by the method of the present invention is very reproducible and additive when successive coatings on all geometries are repeated. The first cover alone seems to carry more than successive coverings in some cases, as can be deduced from the estimated source order.

b) A carga específica que se obtém por recobrimento é muito parecida para quase todas as geometrias estudadas.b) The specific load obtained by coating is very similar for almost all studied geometries.

c) A aderência aumenta, em general, ao diminuir o diâmetro hidráulico da estrutura.c) Adhesion generally increases by decreasing the hydraulic diameter of the structure.

d) O método da presente invenção se adapta perfeitamente a todos os catalisadores estudados do processo GTL sobre todas as geometrias estudadas, o que mostra seu caráter universal para outros sistemas catalíticos.d) The method of the present invention adapts perfectly to all studied catalysts of the GTL process over all studied geometries, which shows its universal character for other catalytic systems.

Claims (41)

1.MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, caracterizado por compreender as etapas de: a) prover uma microestrutura metálica para o método constituída de ligas metálicas capazes de suportar temperaturas variando de 1.1 OO0C a 1.200°C; b) preparar a superfície das microesturas metálicas; c) preparar uma suspensão catalítica compreendendo precursores da fase ativa de catalisador, promotores, na forma de um sal solúvel, um solvente polar, um suporte catalítico e aditivos; d) promover o contato da microestrura metálica com a suspensão catalítica por imersão da microestrura metálica na suspensão catalítica a uma velocidade que pode variar entre 1 cm/min. e 6 cm/min. permanecendo a microestrutura metálica por pelo menos 1 minuto submersa na suspensão; e) remover o excesso de suspensão catalítica sobre a microestrutura metálica; f) repetir os items d) e e) até que a concentração de catalisador recobrindo a microestrutura metálica apresente atividade catalítica adequada; g) submeter à microestrutura recoberta a calcinação.1. METHOD OF PREPARING STRUCTURED CATALYTIC SYSTEMS, comprising the steps of: (a) providing a metal microstructure for the method consisting of metal alloys capable of withstanding temperatures ranging from 1,100 ° C to 1,200 ° C; b) prepare the surface of metallic microstructures; c) preparing a catalytic suspension comprising catalyst active phase precursors, promoters in the form of a soluble salt, a polar solvent, a catalyst support and additives; d) promote the contact of the metal microstructure with the catalytic suspension by immersing the metal microstructure in the catalytic suspension at a speed that may vary between 1 cm / min. and 6 cm / min. remaining the metal microstructure for at least 1 minute submerged in the suspension; e) remove excess catalytic suspension on the metal microstructure; f) repeating items d) and e) until the catalyst concentration covering the metal microstructure exhibits adequate catalytic activity; g) subject to calcination the coated microstructure. 2.MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da liga metálica ser escolhida dentre: uma liga de alumínio, FeCraIIoy, ou uma liga equivalente como Aluchrom, Aluchrom YHf, FeCraIIoy JA13, Kanthal AF, Kanthal APM, Ugine Saoie 12178 e Ugine Saoie 12179.METHOD OF PREPARING STRUCTURED CATALYTIC SYSTEMS according to claim 1, characterized in that the alloy is chosen from: an aluminum alloy, FeCraIIoy, or an equivalent alloy such as Aluchrom, Aluchrom YHf, FeCraIIoy JA13, Kanthal AF, Kanthal APM, Ugine Saoie 12178 and Ugine Saoie 12179. 3.MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo fato das microestruturas metálicas serem escolhidas dentre: monólitos metálicos de baixa densidade de célula (monólitos), monólitos metálicos de alta densidade de célula (micromonólitos), malhas e espumas.METHOD OF PREPARING STRUCTURED CATALYTIC SYSTEMS according to claims 1 and 2, characterized in that the metal microstructures are chosen from: low cell density metal monoliths (monoliths), high cell density metal monoliths (micromonolites) , meshes and foams. 4. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato dos monólitos serem preparados a partir de Iaminas de FeCraIIoy com espessura variando entre 10 μιτι e 100 Mm.METHOD FOR PREPARING STRUCTURED CATALYTIC SYSTEMS according to claim 3, characterized in that the monoliths are prepared from FeCraIIoy Iamines with a thickness ranging from 10 μιτι to 100 Mm. 5. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato dos monólitos serem preparados a partir de Iaminas de FeCraIIoy com espessura variando entre 25 μιτι e 75 μιτι.METHOD FOR PREPARING STRUCTURED CATALYTIC SYSTEMS according to claim 4, characterized in that the monoliths are prepared from FeCraIIoy Iamines with a thickness ranging from 25 μιτι to 75 μιτι. 6. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato dos monólitos apresentarem diâmetro hidráulico variando entre 100 μιτι e 2.000 μιη e densidade das células variando entre 1,4 células/cm2 e 48 células/cm2.METHOD OF PREPARING STRUCTURED CATALYTIC SYSTEMS according to claim 5, characterized in that the monoliths have a hydraulic diameter ranging from 100 μιτι to 2,000 μιη and cell density ranging from 1.4 cells / cm2 to 48 cells / cm2. 7. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato dos monólitos apresentarem diâmetro hidráulico variando entre 500 μιτι e 1.000 μηι e densidade das células variando entre 4 células/cm2 e 20 células/cm2.METHOD OF PREPARING STRUCTURED CATALYTIC SYSTEMS according to claim 6, characterized in that the monoliths have a hydraulic diameter ranging from 500 μιτι to 1,000 μηι and cell density ranging from 4 cells / cm2 to 20 cells / cm2. 8. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato dos micromonólitos serem preparados a partir de Iaminas de FeCraIIoy ou outra liga equivalente como Aluchrom, Aluchrom YHf, FeCrAIIoy JA13, Kanthal AF, Kanthal APM, Ugine Saoie 12178 e Ugine Saoie 12179, com espessuras variando entre 10 pm e 100 μιτι.METHOD OF PREPARING STRUCTURED CATALYTIC SYSTEMS according to Claim 3, characterized in that the micromonolytes are prepared from FeCraIIoy Iamines or other equivalent alloy such as Aluchrom, Aluchrom YHf, FeCrAIIoy JA13, Kanthal AF, Kanthal APM, Ugine. Saoie 12178 and Ugine Saoie 12179, with thicknesses ranging from 10 pm to 100 μιτι. 9. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato dos micromonolitos serem preparados a partir de Iaminas de FeCraIIoy com espessura variando entre 25 μιτι e 75 μηι.METHOD FOR PREPARING STRUCTURED CATALYTIC SYSTEMS according to claim 8, characterized in that the micromonolites are prepared from FeCraIIoy Iamines with a thickness ranging from 25 μιτι to 75 μηι. 10. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato dos micromonólitos apresentarem diâmetro hidráulico variando entre 100 μιτι e 1.000 Mm e densidade das células variando entre 24 células/cm2 e 120 células/cm2.METHOD OF PREPARING STRUCTURED CATALYTIC SYSTEMS according to claim 9, characterized in that the micromonoliths have a hydraulic diameter ranging from 100 μιτι to 1,000 Mm and cell density ranging from 24 cells / cm2 to 120 cells / cm2. 11. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato dos micromonólitos apresentarem diâmetro hidráulico variando entre 100 Mm e 500 Mm e densidade das células variando entre 40 células/cm2 e 60 células/cm2.METHOD OF PREPARING STRUCTURED CATALYTIC SYSTEMS according to claim 10, characterized in that the micromonoliths have a hydraulic diameter ranging from 100 Mm to 500 Mm and cell density ranging from 40 cells / cm2 to 60 cells / cm2. 12. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato das espumas serem cortadas em blocos ou chapas de alumínio.Method for the preparation of structured catalytic systems according to Claim 3, characterized in that the foams are cut into blocks or aluminum plates. 13. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato das espumas apresentarem porosidades variando entre 1 % e 99% e densidades superficiais de poro variando entre 0,04 e 20 poros por centímetro linear.METHOD OF PREPARING STRUCTURED CATALYTIC SYSTEMS according to claim 12, characterized in that the foams have porosities ranging from 1% to 99% and surface pore densities ranging from 0.04 to 20 pores per linear centimeter. 14. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato das espumas apresentarem porosidades variando entre 50% e 98% e densidades superficiais de poro variando entre 0,4 e 8 poros por centímetro linear.Method for preparing structured catalytic systems according to claim 13, characterized in that the foams have porosities ranging from 50% to 98% and surface pore densities ranging from 0.4 to 8 pores per linear centimeter. 15. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a suspensão catalítica ser preparada pela dissolução dos precursores das fases ativas e dos promotores em um solvente seguido da adição de um suporte, ajuste de pH e adição de aditivos.Method for preparing structured catalytic systems according to Claim 1, characterized in that the catalytic suspension is prepared by dissolving the active phase precursors and promoters in a solvent followed by the addition of a support, pH adjustment and the addition of additions. 16. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a suspensão catalítica apresentar: - um teor de sólidos de 5% a 40% em peso; e - uma quantidade de 0,1% a 50% em peso de aditivos em relação à massa total de catalisador.Method for the preparation of structured catalytic systems according to Claim 1, characterized in that the catalytic suspension has: - a solids content of 5 to 40% by weight; and an amount from 0.1% to 50% by weight of additives relative to the total catalyst mass. 17. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do solvente polar ser água, etanol, acetona ou uma mistura destes.Method for preparing structured catalytic systems according to Claim 1, characterized in that the polar solvent is water, ethanol, acetone or a mixture thereof. 18. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 1 ou 15, caracterizado por os ditos aditivos serem colóides inorgânicos ou compostos orgânicos solúveis de alto peso molecular (surfactantes).Method for the preparation of structured catalytic systems according to Claim 1 or 15, characterized in that said additives are inorganic colloids or high molecular weight soluble organic compounds (surfactants). 19. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato dos colóides inorgânicos serem alumina coloidal, sílica coloidal, titânia, bohemita, cério óxido de zinco ou uma mistura destes.Method for preparing structured catalytic systems according to Claim 18, characterized in that the inorganic colloids are colloidal alumina, colloidal silica, titania, bohemite, cerium zinc oxide or a mixture thereof. 20. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato dos surfactantes serem escolhidos dentre: álcool polivinílico, polivinil pirolidona, polimetacrilato de sódio ou metilcelulose.Method for preparing structured catalytic systems according to Claim 18, characterized in that the surfactants are chosen from: polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrolidone, sodium polymethacrylate or methylcellulose. 21. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato do pH da dita suspensão ser ajustado com ao menos um ácido.Method for preparing structured catalytic systems according to Claim 15, characterized in that the pH of said suspension is adjusted with at least one acid. 22. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato dos ditos ácidos serem escolhidos dentre: ácidos nítrico, acético ou sulfúrico.METHOD FOR PREPARING STRUCTURED CATALYTIC SYSTEMS according to claim 21, characterized in that said acids are chosen from: nitric, acetic or sulfuric acids. 23. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o precursor da fase ativa serem escolhidas dentre sais de Co, Fe, ou Ru.METHOD OF PREPARING STRUCTURED CATALYTIC SYSTEMS according to claim 1, characterized in that the active phase precursor is chosen from salts of Co, Fe, or Ru. 24. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com as reivindicações 1 e 23, caracterizado por o promotor ser um metal escolhido dentre: Re, Pd, Pt, Zr, Ti, Cr, Zn, Al, Mg, Mn, Cu ou Ag.METHOD FOR PREPARING STRUCTURED CATALYTIC SYSTEMS according to claims 1 and 23, characterized in that the promoter is a metal chosen from: Re, Pd, Pt, Zr, Ti, Cr, Zn, Al, Mg, Mn, Cu or Ag. 25. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o precursor da fase ativa serem escolhidas dentre sais de: Ni, Ru, RH, Pd, Ir, ou Pt.Method for preparing structured catalytic systems according to Claim 1, characterized in that the active phase precursor is chosen from salts of: Ni, Ru, RH, Pd, Ir, or Pt. 26. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com as reivindicações 1 e 25, caracterizado por o suporte ser escolhido dentre: MgO, Mg2AIO4, SiO2, CeO2, ZrO2, TiO2 ou uma mistura dos mesmos, tendo incorporados metais alcalinos ou alcalinos terrosos, ou ainda, alumina, estabilizada com La, Ce ou Mg.METHOD FOR PREPARING STRUCTURED CATALYTIC SYSTEMS according to Claims 1 and 25, characterized in that the support is chosen from: MgO, Mg2AIO4, SiO2, CeO2, ZrO2, TiO2 or alkali metals. earthy or alumina stabilized with La, Ce or Mg. 27. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o procursor da fase ativa serem escolhidas dentre sais de Pd, PT, Ru, ou óxidos de elementos de transição.Method for preparing structured catalytic systems according to claim 1, characterized in that the active phase procursor is chosen from salts of Pd, PT, Ru, or oxides of transition elements. 28. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com as reivindicações 1 e 27, caracterizado por o suporte ser alumina, estabilizada com La, CE ou Mg.METHOD FOR PREPARING STRUCTURED CATALYTIC SYSTEMS according to Claims 1 and 27, characterized in that the support is alumina, stabilized with La, CE or Mg. 29. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do excesso de suspensão ser eliminado mediante técnicas de centrifugação, sucção ou sopro via ar comprimido.Method for the preparation of structured catalytic systems according to Claim 1, characterized in that the excess suspension is eliminated by centrifugation, suction or blowing via compressed air. 30. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato da técnica de centrifugação utilizar uma velocidade de 10 rpm a 10.000 rpm, durante pelo menos 1 minuto.Method for preparing structured catalytic systems according to Claim 29, characterized in that the centrifugation technique uses a speed of 10 rpm to 10,000 rpm for at least 1 minute. 31. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato da técnica de centrifugação utilizar uma velocidade de 100 rpm a 5.000 rpm, durante pelo menos 2 minutos.Method for preparing structured catalytic systems according to Claim 29, characterized in that the centrifugation technique uses a speed of 100 rpm to 5,000 rpm for at least 2 minutes. 32. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato da técnica de centrifugação utilizar uma velocidade de 200 rpm a 2.000 rpm, durante pelo menos 2,5 minutos.Method of preparing structured catalytic systems according to Claim 29, characterized in that the centrifugation technique uses a speed of 200 rpm to 2,000 rpm for at least 2.5 minutes. 33. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato da técnica de sucção ou sopro ser realizada na temperatura entre 50°C e 120°C, durante ao menos 1 hora.Method for the preparation of structured catalytic systems according to Claim 29, characterized in that the suction or blowing technique is carried out at a temperature between 50 ° C and 120 ° C for at least 1 hour. 34. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato da secagem ser realizada na temperatura entre 50°C e 120°C, durante ao menos 1 hora.Method for the preparation of structured catalytic systems according to Claim 33, characterized in that the drying is carried out at a temperature between 50 ° C and 120 ° C for at least 1 hour. 35. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato da secagem ser realizada na temperatura entre 60°C e 100°C, durante ao menos 2 horas.Method for the preparation of structured catalytic systems according to Claim 33, characterized in that the drying is carried out at a temperature between 60 ° C and 100 ° C for at least 2 hours. 36. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da etapa de calcinação ser realizada na temperatura entre 150°C a 600°C, durante ao menos 2 horas.Method for the preparation of structured catalytic systems according to Claim 1, characterized in that the calcination step is carried out at a temperature between 150 ° C and 600 ° C for at least 2 hours. 37. MÉTODO DE PREPARO DE SISTEMAS CATALÍTICOS ESTRUTURADOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da etapa de calcinação ser realizada na temperatura entre 250°C a 400°C, durante ao menos 4 horas.Method for the preparation of structured catalytic systems according to Claim 1, characterized in that the calcination step is carried out at a temperature between 250 ° C and 400 ° C for at least 4 hours. 38. MICROREATOR CATALÍTICO, caracterizado por compreender o sistema catalítico estruturado de acordo com a reivindicação 1, estando as microestruturas metálicas distribuídas no reator na forma de placas de metálicas com as seguintes dimensões: - altura de 0,5 mm a 2 mm; - largura de 5 mm a 50 mm; e - comprimento de 5 mm a 50 mm.CATALYTIC MICROREATOR, characterized in that it comprises the structured catalytic system according to claim 1, the metal microstructures being distributed in the reactor in the form of metal plates having the following dimensions: height 0.5 mm to 2 mm; - width from 5 mm to 50 mm; and - length from 5 mm to 50 mm. 39. MICROREATOR CATALÍTICO, de acordo com a reivindicação 38, caracterizado por as placas metálicas serem conformadas de modo a formarem microcanais com as seguintes dimensões: - altura de 200 micras a 900 micras; - largura de 200 micras a 900 micras; e - diâmetro hidráulico de 0,5 mm a 1 mm.CATALYTIC MICROREATOR according to Claim 38, characterized in that the metal plates are shaped to form microchannels of the following dimensions: height from 200 microns to 900 microns; - width from 200 microns to 900 microns; and - hydraulic diameter from 0.5 mm to 1 mm. 40. MICROREATOR CATALÍTICO, de acordo com as reivindicações 38 e 39, caracterizado por os ditos microcanais estarem separados entre si por uma espessura de parede de menos de 1 milímetro.CATALYTIC MICROREATOR according to Claims 38 and 39, characterized in that said microchannels are separated from each other by a wall thickness of less than 1 mm. 41. MICROREATOR CATALÍTICO, de acordo com as reivindicações 38 e 39, caracterizado por a espessura de parede entre os microcanais ser de 0,5 milímetro.CATALYTIC MICROREATOR according to Claims 38 and 39, characterized in that the wall thickness between the microchannels is 0.5 mm.
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