Isomerización esqueletal de butenos. Estudio de catalizadores y cinética del proceso

Resumen

EN LOS ULTIMOS AÑOS HA CRECIDO EL INTERES EN LA PRODUCCION DE ISOBUTENO, PRINCIPALMENTE POR SER UNA DE LAS MATERIAS PRIMAS EN LA SINTESIS CATALITICA DE MTBE Y ETBE, ADITIVOS ANTIDETONANTES DE LA GASOLINA QUE RECUPERAN LA PERDIDA DE OCTANOS QUE SUPONE LA ELIMINACION DE AROMATICOS. UNA DE LAS FORMAS DE OBTENCION DE ISOBUTENO ES MEDIANTE ISOMERIZACION ESQUELETAL DE BUTENOS LINEALES, REACCION QUE TIENE LUGAR SOBRE CATALIZADORES ACIDOS. EN ESTA TESIS SE HAN ESTUDIADO EN LAS MISMAS CONDICIONES DE REACCION CATALIZADORES ANALIZADOS ANTERIORMENTE DE FORMA INDEPENDIENTE EN LA BIBLIOGRAFIA, QUE INCLUYEN: ALUMINA PURA, ALUMINAS HALOGENADAS, SILICE-ALUMINA, CATALIZADOR EN BASE A ZEOLITA HZSM-5 Y CATALIZADOR EN BASE A SILICEALUMINOFOSFATO SAPO-34. SE HAN CONTRASTADO LAS PROPIEDADES DE LOS CATALIZADORES CON SU COMPORTAMIENTO CINETICO (ACTIVIDAD Y SELECTIVIDAD A ISOBUTENO), PARA DISCRIMINAR ENTRE LAS CAUSAS DETERMINANTES DEL MISMO: SELECTIVIDAD DE FORMA (ATRIBUIBLE A LA ESTRUCTURA POROSA) Y SELECTIVIDAD DE ACCION CATALITICA DE CENTROS (ATRIBUIBLE A LA NATURALEZA DE LOS CENTROS Y A SU NIVEL DE FUERZA ACIDA). POR SU BUEN COMPORTAMIENTO CINETICO, SE HA SELECCIONADO UN CATALIZADOR DE ALUMINA CLORADA PARA LOS POSTERIORES ESTUDIOS CINETICOS, DETERMINANDO LAS CONDICIONES DE OPERACION ESTABLE (TEMPERATURA LIMITE PARA EVITAR LA PERDIDA DE CLORO). EL MODELADO CINETICO DE LA ISOMERIZACION ESQUELETAL SE HA REALIZADO TOMANDO COMO BASE UN ESQUEMA DE REACCIONES INDIVIDUALES QUE TIENE EN CUENTA LA INTERCONVERSION ENTRE LOS DIFERENTES ISOMEROS Y LA FORMACION DE SUBPRODUCTOS A PARTIR DE ESTOS ISOMEROS. SE HA ESTUDIADO LA DESACTIVACION POR DEPOSICION DE COQUE, ANALIZANDO LA MAGNITUD DE ESTA DEPOSICION EN FUNCION DE LAS CONDICIONES DE OPERACION, Y LA INCIDENCIA DE LA DEPOSICION DE COQUE SOBRE LA ESTRUCTURA POROSA DEL CATALIZADOR. SE HA PROPUESTO DE UN MODELO CINETICO DE DESACTIVACION SELECTIVA DEL CATALIZADOR POR COQUE, QUE TIENE EN CUENTA LA CONCENTRACION D