Oligomerización de olefinas lineales catalizadas por resinas de intercambio iónico ácidas
- Autores: Madelín Nathaly Cadenas Hernández
- Directores de la Tesis: Roger Bringué Tomàs (dir. tes.), Carles Fité Piquer (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2011
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Azael Fabregat Llangostera (presid.), Javier Tejero Salvador (secret.), Rafael van Grieken Salvador (voc.)
- Materias:
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- Resumen
La mejora sustancial en la calidad y propiedades de los combustibles han sido los objetivos fundamentales en las políticas energéticas y legislaciones medioambientales vigentes en los países industrializados. La industria petroquímica ha dedicado importantes esfuerzos en la reformulación de combustibles derivados del petróleo a fin de optimizar la producción de gasolinas empleando procesos renovados y adaptados a las infraestructuras existentes.
En este trabajo se plantea la oligomerización de olefinas lineales como una alternativa para la obtención de compuestos pesados que puedan ser añadidos a la gasolina o diesel. Se emplearon olefinas lineales puras (1-penteno, 1-hexeno y 1-octeno) como reactantes principales y resinas de intercambio iónico ácidas como catalizadores. Los experimentos se llevaron a cabo principalmente a 100ºC, 20 bar y 4 gramos de resina durante 6 horas en un reactor discontinuo agitado de 200mL de capacidad. Con dos de los catalizadores también se hicieron experimentos entre 80 y 110°C.Las muestras fueron analizadas con un cromatógrafo de gases acoplado a un espectrómetro de masas para conocer la evolución y distribución de los productos de reacción.
Se llevaron a cabo las siguientes fases experimentales:
¿ Estudio de catalizadores: se emplearon doce resinas diferentes con el propósito de observar las características y propiedades de los catalizadores que influyen en el desarrollo de la oligomerización de olefinas lineales.
¿ Estudio del efecto de la temperatura de reacción: empleando los catalizadores con mejor actividad y selectividad a dimerización y trimerización. Temperaturas de trabajo 80, 90, 100, 110 y 120ºC.
¿ Evaluación de una muestra de fracción C5 industrial en presencia de una resina de intercambio iónico acida a dos temperaturas diferentes.
¿ Estudio de la influencia de diferentes concentraciones disolventes. Se emplearon tolueno, ciclohexano, 2,4-dimetil-1,3-pentadieno y tiofeno como compuestos característicos en las corrientes de las refinerías usadas en la producción de combustibles.
Los resultados de la actividad catalítica mostraron que la conversión de las olefinas lineales es mayor cuanto mayor es la capacidad acida de la resina. Se obtuvieron oligómeros en el rango C10 ¿ C18, principalmente dímeros y trímeros de la olefina de partida. La conversión de la olefina, la selectividad y rendimiento a dímeros y trímeros aumentó con el incremento de la temperatura y tiempo de reacción respecto al catalizador. Los mejores catalizadores fueron CT252, A48, CT276, CT275 y A35. A partir de los datos experimentales, se realizó un modelo cinético para cada sistema de reacción que proporcionó una buena predicción en la evolución y composición de los moles de los productos de oligomerización. Se obtuvieron valores de energía de activación aparente y constante de equilibrio de la reacciones de dimerización dentro de los intervalos reportados en la bibliografía.
