Oxidación selectiva de n-butano a anhídrido maleico en un reactor de diseño innovador

Abstract

La mayor parte del anhídrido maleico producido en la actualidad se hace mediante la oxidación de butano sobre catalizadores VPO. El estudio de este sistema resulta interesante tanto desde el punto de vista industrial debido a la importancia de este producto como intermedio químico, como desde el punto de vista científico dada la complejidad del sistema. Durante los últimos 30 años hay un creciente interés sobre este proceso, centrado en dos aspectos fundamentales: el desarrollo de catalizadores y el de nuevas tecnologías. Las tecnologías empleadas son las tecnologías de lecho fijo, y de lecho fluidizado, y lecho fluidzado circulante. Este trabajo se centra en el desarrollo de una nueva tecnología que lleva varios años desarrollándose en laboratorios de todo el mundo y que por primera vez se estudia aquí a una escala cercana a la industria. Este proyecto s ha llevado a cabo en colaboración en una primera fase con la empresa DuPont Ibérica S.A., que producía anhídrido maleico en su planta de THF instalada en Asturias mediante la tecnología del reactor de lecho fluidizado circulante, CFB, posteriormente, y en una segunda fase en colaboración con al empresa HALDOR TOPSOE A/S. El trabajo tiene dos partes diferenciadas. En una primera parte se ha realizado un estudio cinético en estado estacionario en un reactor de lecho fijo de dimensiones próximas a la escala industrial. Se han estudiado la influencia de variables de operación tales como temperatura, concentración de oxígeno, concentración de butano y tiempo espacial. Posteriormente, se ha realizado un estudio de transmisión de calor en el lecho fijo para determinar experimentalmente, uno de los parámetros que más afecta a su comportamiento, la transmisión de calor a través de la pared del mismo. En la segunda parte de este trabajo se ha llevado a cabo un estudio cinético en estado estacionario en un reactor de membrana de las mismas dimensiones que el