Obtención de olefinas por transformación catalítica de parafinas y metanol en un proceso integrado

Resumen

Se ha estudiado el proceso catalítico integrado de craqueo de parafinas y transformación de metanol (proceso CMHC), sobre catalizadores ácidos estables hidrotérmicamente, en reactor de lecho fijo y operando a presión atmosférica, con el objetivo de obtener selectivamente olefinas ligeras (maximizando la selectividad a propileno) en condiciones de neutralidad térmica. La combinación de la exotermicidad de la transformación de metanol con la endotermicidad del craqueo de n-butano y el elevado rendimiento de olefinas obtenido hacen que el proceso sea atractivo desde el punto de vista industrial. La simulación del equilibrio termodinámico de los dos procesos individuales y del proceso CMHC ha permitido establecer el intervalo de condiciones de operación en las que el proceso integrado es térmicamente neutro, y calcular los rendimientos de olefinas en el equilibrio. Tanto para los procesos individuales como para el proceso integrado se han determinado los catalizadores y las condiciones óptimas de operación (temperatura y tiempo espacial) que permiten obtener los máximos rendimientos de olefinas. También se han comparado los resultados de conversión de cada reactante y de distribución de productos obtenidos en las reacciones individuales respecto al proceso integrado, determinándose la sinergia y las ventajas que presenta el proceso combinado, en cuanto a la disminución del período de iniciación de las etapas autocatalíticas requeridas en la transformación de metanol y a la atenuación de la desactivación. Asimismo, se han propuesto diferentes modelos cinéticos de lumps, para la reacción principal y para la desactivación, tanto para los procesos individuales como para el proceso integrado. Se han considerado varios modelos de desactivación en paralelo y en serie-paralelo, en base a los posibles compuestos precursores del coque.