Deshidratación Catalítica De Etanol A Etileno Sobre Hmor Y Hzsm-5 Modificada Con Hierro Y Cobrel

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José Luis Agudelo, Consuelo Montes de C.
Deshidratación catalítica de etanol a etileno sobre HMOR y HZSM-5 modificada con hierro y cobre
Ingeniería e Investigación, vol. 25, núm. 3, diciembre, 2005, pp. 22-26,
Universidad Nacional de Colombia
Colombia
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Ingeniería e Investigación,
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DESHIDRATACIÓNCATALÍTICA DE ETANOL A ETILENO SOBRE HMOR Y HZSM-5 MODIFICADA CON HIERRO Y COBRE
REVISTA INGENIERÍA E INVESTIGACIÓN. VOL. 25 No. 3, DICIEMBRE DE 2005. 22 - 26

Deshidratación catalítica de etanol a etileno sobre
HMOR y HZSM-5 modificada con hierro y cobre
HZSM-5
Catalytic dehydration of ethanol to ethylene over HMOR HZSM- 5
modified with copper and iron
José Luis Agudelo,1 Consuelo Montes de C.2RESUMEN
Se estudió la deshidratación catalítica de etanol a etileno en fase gaseosa sobre HMOR (Si/Al = 6.5), HZSM-5 (Si/Al =
29), Cu-HZSM-5 (Si/Al = 98) y Fe-HZSM-5 (Si/Al = 151); a presión atmosférica y en un intervalo de temperaturas entre
120-300°C. Los catalizadores soportados en HZSM-5 fueron activos a temperaturas por encima de 260°C, obteniéndose
conversiones superiores al 60%. Eletileno fue el producto predominante en la deshidratación. La presencia de cobre en
la zeolita HZSM-5 incrementó levemente la actividad catalítica a alta temperatura, mientras que con la adición de
hierro la conversión de etanol disminuyó. La zeolita HMOR fue activa a temperaturas menores de 200°C, pero se
desactivó rápidamente a 240°C debido a la formación de coque.

Palabras clave: deshidratacióncatalítica, etanol, etileno, HMOR, HZSM-5, Cu-ZSM-5, Fe-ZSM-5.
ABSTRACT
Catalytic dehydration of ethanol to ethylene on HMOR (Si/Al = 6.5), HZSM-5 (Si/Al = 29), Cu-HZSM-5 (Si/Al = 98)
and Fe-HZSM-5 (Si/Al = 151) was studied at atmospheric pressure and 120oC - 300ºC. ZSM-5 supported catalysts were
active at temperatures over 260ºC, achieving more than 60% conversion. Ethylene was predominantlyproduced as a
dehydration product. Incorporating Cu did not significantly improve catalytic activity compared to HZSM-5. H-MOR
was very active at low temperatures but deactivated rapidly at 240ºC, most probably due to coke formation.

Key words: catalytic dehydration, ethanol, ethylene, HMOR, HZSM-5, Cu-ZSM-5, Fe-ZSM-5.
Recibido: mayo 12 de 2005
Aceptado: septiembre 9 de 2005Introducción
El etileno es una materia prima importante en la industria química ya que se utiliza para la obtención de gran
variedad de compuestos esenciales para la vida moderna. El etileno se produce principalmente por la vía
petroquímica (Le Van Mao et al., 1989), pero debido a
que las reservas de petróleo cada vez son menores, el
desarrollo de rutas alternativas para preparar etileno sigue siendo degran interés (Winter y Eng, 1976; Tsao y
Reilly, 1978; Coutinho y Cabral, 1981; Phillips y Datta,
1997). El etileno también se obtiene por deshidratación
catalítica de etanol acuoso procedente de la transformación fermentativa de biomasa a partir de recursos naturales renovables (Winter y Eng, 1976; Tsao y Reilly, 1978;
Coutinho y Cabral, 1981; Le Van Mao et al., 1987; Le

Van Mao et al.,1989; Le Van Mao et al., 1990; Phillips y
Datta, 1997). La deshidratación catalítica heterogénea de
etanol para producir etileno se ha estudiado con diferentes catalizadores. Algunos trabajos y patentes reportan la
alúmina como uno de los materiales de mejor desempeño para esta reacción (Winter y Eng, 1976; Tsao y Reilly,
1978; Tsao y Zasloff, 1979; Winnick, 1980; Shinohara et
al., 1997;...