Tesis de gas

RESUMEN

Título de la tesis: “Transformación de metano, etano y gas natural en hidrocarburos superiores de mayor valor agregado”. Doctorado en Ingeniería. UTN-FRC. 26/02/2000. Director de Tesis : Oscar Alfredo Anunziata Calificación: sobresaliente El presente trabajo de Tesis se realizo siendo 1- Becaria de Iniciación, período 1/4/95-1/4/97, otorgada por CONICET. 2- Beca de Perfeccionamiento,período 1/4/97-1/4/99, otorgada por CONICET. 3- Prórroga de Beca de Perfeccionamiento, período 1/4/99-1/4/00, otorgada por CONICET.

En el presente trabajo de tesis doctoral se enfoca fundamentalmente el estudio de “la transformación de metano, etano y gas natural en hidrocarburos superiores de mayor valor agregado, preferentemente aromáticos tales como benceno, tolueno y xilenos, sobrecatalizadores zeolíticos pentasilíceos”. El Gas Natural (GN) constituye una gran fuente de energía económica y accesible. Esto posee un significativo impacto en el balance energético mundial, principalmente si se tiene en cuenta el déficit en el abastecimiento de petróleo convencional que se prevé para el futuro. Por lo tanto, el GN está siendo seriamente considerado como una fuente alternativa decombustibles y otros productos petroquímicos. En muchos casos, sin embargo, sus reservas se encuentran en regiones alejadas de los centros industriales y generalmente, no resulta económico transportar el GN licuado, por lo que se hacen necesarios métodos eficientes que permitan convertirlo hacia productos líquidos fácilmente transportables. El GN tiene como componente mayoritario al metano, quecomprende frecuentemente cerca del 90% de la fracción hidrocarbonada del gas, y dependiendo de su fuente puede contener desde trazas de etano hasta más del 10%. Siendo que el metano (C1) es el más inerte de los hidrocarburos, su conversión directa a productos de mayor valor agregado, tales como metanol, etileno e hidrocarburos superiores (HS) presenta grandes desventajas termodinámicas. Sin embargo,éstas pueden en parte, ser superadas mediante la ayuda de un oxidante, aunque la cupla oxidativa de metano, presenta el inconveniente de la aparición de productos de oxidación parcial o completa, tales como dióxido de carbono (CO2 ) y monóxido de carbono (CO), lo que afecta la selectividad a los productos deseados. En consecuencia, la conversión selectiva de metano a hidrocarburos en condiciones nooxidantes evidentemente constituye un objetivo interesante, siendo ésta una de las últimas fronteras de la ciencia y la tecnología catalítica. Por otra parte, la formación de hidrocarburos superiores a partir de etano (C2) también es termodinámicamente difícil y requiere altas temperaturas. La transformación de parafinas livianas hacia aromáticos ha sido extensamente investigada con diversoscatalizadores zeolíticos ácidos y bifuncionales. Se ha demostrado que las zeolitas pentasilíceas modificadas por cationes metálicos tales como Ga, Zn, Pt son altamente activas en este sentido. Para encarar entonces, el enorme desafío científico - tecnológico que significa la transformación directa del gas natural y teniendo en cuenta que sus componentes mayoritarios son metano y etano, en estetrabajo se llevaron a cabo estudios por separado con C1 y C2 como alimentación, a los fines de evaluar el comportamiento individual de cada uno de los reactivos sobre los distintos catalizadores zeolíticos que se ensayaron. También se analizó el empleo de co-reactantes tales como O2 , C2 y gases licuados de petróleo (LPG), para concluir con la evaluación de la posibilidad de aditivar al gas natural enla ruta hacia su conversión directa. De esta manera, las expectativas con respecto a la potencial aplicación del gas natural 1

G.A.Eimer, Tesis Doctoral

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como fuente de alimentación en la producción de químicos finos o combustibles estarían exitosamente satisfechas. La presente tesis está dividida en nueve capítulos, a saber: I- INTRODUCCIÓN: Aquí se elabora un marco teórico -...