Tesis profesional presentada por
Licenciatura en Ingeniería Química con área en Ingeniería de Procesos. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos. Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla.
Jurado Calificador
Vocal y Director: Dr. Raúl Guillermo
Fonseca Sandoval
Cholula, Puebla, México a 20 de mayo de 2004.
El implementar un proceso para la producción de isobutileno de alta pureza es de gran importancia industrial puesto que las principales aplicaciones de isobutileno puro como la producción de monómero para elastómeros (caucho butílico y poli-isobutileno) requiere un grado de pureza superior al 99%. Otros procesos químicos pueden aceptar 95 % de pureza, principalmente la preparación de metilmetacrilato, ter-butil aminas y alquilofenoles. Este estudio se centra en la producción de isobutileno de alta pureza a partir de metil ter-butil éter (MTBE), empleando un catalizador de arcilla pilareada y variando las condiciones de reacción para finalmente poder estandarizar la tecnología y dar recomendaciones pertinentes para su aplicación.
El MTBE es un compuesto usado como regulador del octanaje de la gasolina y es caracterizado por su sorprendente estabilidad térmica por lo que para su descomposición en isobutileno de alta pureza requiere de catalizadores suficientemente activos, con largo tiempo de vida, resistentes al tratamiento térmico y de alta selectividad. Entre ellos se han utilizado resinas de intercambio iónico, alúminas puras o modificadas por adición de sulfatos metálicos, zeolitas y arcillas pilareadas con óxidos metálicos, en este caso montmorillonita pilareada con TiO2.
En general la reacción de descomposición del MTBE hacia isobutileno es reversible, para este caso es endotérmica y se conduce mejor en fase gaseosa sobre un catalizador ácido, entre 150º C y 300º C y con una presión de 7 bar y menores. Los resultados obtenidos en las reacciones sobre montmorillonita pilareada indican una conversión de MTBE cerca al 98.94 %, un rendimiento de 96.96 % y una selectividad de 80.39 % hacia isobutileno a temperatura de 200º C. El catalizador resultó ser de alta actividad y resistencia térmica debido a que se cargo una sola vez la canasta del reactor 11.11 gramos sin afectar las variables de respuesta. Con un área específica de 292 m2/gr y con presencia de Ti4+ en su estructura ocasionada por el intercambio de cationes.
Agradecimientos (archivo pdf, 9 kb)
Capítulo 1. Resumen (archivo pdf, 11 kb)
Capítulo 2. Introducción (archivo pdf, 10 kb)
Capítulo 3. Objetivos (archivo pdf, 14 kb)
Capítulo 4. Revisión bibliográfica (archivo pdf, 303 kb)
Capítulo 5. Materiales y equipos (archivo pdf, 12 kb)
Capítulo 6. Experimentación (archivo pdf, 218 kb)
Capítulo 7. Resultados (archivo pdf, 119 kb)
Capítulo 8. Conclusiones y recomendaciones (archivo pdf, 73 kb)
Referencias (archivo pdf, 22 kb)
Apéndice A. Procedimiento para obtener una isoterma de adsorción (archivo pdf, 40 kb)
Apéndice C. Cálculos para preparar el agente pilareante (archivo pdf, 8 kb)
Apéndice D. Calibración de termopares (archivo pdf, 15 kb)
Apéndice E. Procedimiento para ajustar el control de temperatura (archivo pdf, 12 kb)
Apéndice F. Cálculo de la alimentación en volumen de MTBE al reactor (archivo pdf, 7 kb)
Apéndice G. Curva de calentamiento del reactor para la reacción de 150º C (archivo pdf, 16 kb)
Rojas Tamariz, J. L. 2004. Sintesis de isobutileno de alta pureza sobre montmorillonita pilareada con TiO2. Tesis Licenciatura. Ingeniería Química con área en Ingeniería de Procesos. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Mayo. Derechos Reservados © 2004.