Desarrollo de catalizadores para la deshidrogenación oxidativa de propano

Abstract

En los últimos años se ha observado una fuerte demanda de las olefinas básicas con velocidades anuales de crecimiento de 4, 4.8, 6 y 3.3 % para etileno, propileno, isobuteno y butadienos, respectivamente. Se estima que el consumo de propileno se expandirá de 30 millones de toneladas (MMton) en 1990 a 75 MMton para el 2010 y superará a la de etileno en el año 2005. Estas son muy buenas noticias para los productores de olefinas, pero generará inconvenientes en la producción de algunas, en particular de propileno, dado que teniendo en cuenta las actuales instalaciones es imposible incrementar la producción de propileno manteniendo la de etileno. Una de las principales fuentes de obtención de olefinas son los procesos de craqueo térmico y catalítico, donde su producción depende fuertemente de la materia prima. La principal función de las unidades de cracking catalítico es producir gasolina y las olefinas de C3 y C4 son solo subproductos, los cuales muchas veces son sometidos a alquilación o condensación catalítica con objeto de ser adicionados a la gasolina. Un conflicto similar se presenta en el “Steam cracking” donde el objetivo principal es obtener etileno y el incremento en el rendimiento de C3 y C4 está condicionado a maximizar la producción de aquel. La relación propileno:etileno varia desde valores tan bajos como 0.02 para cuando la alimentación es etano a valores tan altos como 0.62 cuando se usa gasoil. Una situación similar se presenta para las olefinas de C4. Resulta claro que la cantidad disponible de olefinas, obtenida como subproducto de procesos existentes, no podrá cumplir con la demanda y serán necesarios procesos más selectivos. Una alternativa, que complemente la producción proveniente de los procesos de cracking térmico y catalítico, es la producción directa en plantas dedicadas a la producción individual de olefinas. En el marco de este panorama industrial, se ha renovado el interés por la conversión de parafinas livianas, como consecuencia de la gran cantidad de gas natural disponible y actualmente explotado, encontrándose Argentina entre los diez principales productores mundiales. La composición de gas natural depende fuertemente de la región de donde procede. El gas natural contiene apreciables cantidades de etano, propano y butano, además, de su principal constituyente, el metano. El metano puede ser convertido a etileno por acoplamiento oxidativo mientras que los alcanos de C2+ pueden ser convertidos a olefinas por deshidrogenación, oxidativa y no-oxidativa. Además, pueden reemplazar a las olefinas de cadena corta y a los aromáticos en la manufactura de productos oxigenados, lo cual desde el punto de vista ambiental es muy conveniente. De hecho, comercialmente, la producción de anhídrido maleico a partir de butano reemplazó a la tecnología que empleaba benceno como materia prima.