Catalizadores

ENSAYO

EL PAPEL DE LOS CATALIZADORES EN LA PETROQUÍMICA

Presentado Por:

Alvarez Rojas, Eduardo

Universidad

Viña del Mar - Chile

Magíster en Gestión en la Industria de los Hidrocarburos

Bogotá, 27 de Enero 2014

INDICE

INTRODUCCION 3

1. CONTENIDO 4

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 4

INTRODUCCION

El presente ensayo, contempla un análisis de la importancia de los catalizadores en la industria petroquímica. Permite ver desde una opinión personal cuales son sus impactos, sus beneficios y su entorno en el medio ambiente.

Un catalizador es una sustancia que acelera una reacción química sin actuar en la misma ni presentar ningún cambio químico. El objetivo dentro de la industria petroquímica, es modificar las fracciones del petróleo para así obtener productos en cantidad y calidad según los requisitos del mercado.

Podemos ver a nivel mundial que aproximadamente el 90% de la producción total de la industria química del mundo depende del uso de catalizadores. La industria petroquímica transforma petróleo en una inmensa variedad de compuestos de hidrocarburos tales como plásticos, gasolina, diesel o gas y para ello necesita del platino y otros metales.

Existen dos clases de catalizadores; los que se encuentra en la misma fase reciben el nombre de catalizador homogéneo y los que se encuentran en una fase diferente los cuales recibe el nombre de heterogéneo.

Hoy en día la catálisis dependiendo de su clase, presenta un concepto de economía atómica el cual permite diseñar procesos de muy bajo impacto ambiental y dando un desempeño extraordinario.

1. CONTENIDO

La catálisis, es la aceleración de una reacción química con una pequeña cantidad de sustancia, que permanece esencialmente intacto.

Que son los Catalizadores

Un catalizador, es una sustancia que acelera la velocidad de una reacción química manteniendo su estado sin ningún cambio químico; si nos rigiéramos simplemente a la definición comúnmente acepta diríamos que “Un catalizador es aquello que permite desarrollar un proceso de transformación de tipo catalítico. Para entender el concepto, por lo tanto, debemos saber qué es la catálisis. Este vocablo que deriva del griego refiere a los cambios químicos que se generan a causa de sustancias que no sufren modificaciones durante el transcurso de una reacción.”

Algunas de las características importantes de que los catalizadores deben tener explican en una gran medida la importancia de su uso, las condiciones en las que actúan y los resultados que proporcionan:

a. No debe ser ni reactivo ni producto, por lo tanto no aparecerá en la ecuación global de la reacción química.

b. Son eficaces incluso si existe en muy pequeñas cantidades en el sistema químico.

c. Se recupera al final del proceso en el mismo estado en el que se ha introducido, es decir, que podría volver a utilizarse de nuevo.

d. No altera las variables termodinámicas del proceso, porque el catalizador ni aporta ni consume energía del sistema; no cambia ni ∆H ni ∆G ni ∆S de la reacción.

e. Un proceso que no sea espontáneo no será favorecido por la presencia de un catalizador.

f. Acelera por igual la reacción directa e inversa. El catalizador conduce la reacción más rápidamente al estado de equilibrio por ambos sentidos.

g. En general, los catalizadores son específicos, es decir, aceleran sólo una reacción concreta y no el resto. (…)

Dependiendo de las fases de los catalizadores en relación con sus reactivos, estos provocan una reacción catalítica que podría catalogarse en dos grandes grupos:

Catálisis homogénea: En este caso, el catalizador se encuentra en la misma fase que los reactivos. Puede ser en fase gaseosa o en fase líquida, pero en cualquier caso es poco utilizada a nivel industrial, sin embargo adquieren gran importancia en los estudios de los problemas medioambientales de la atmósfera. Por ejemplo, la reacción de destrucción del ozono (gas) es catalizada por la presencia de átomos de cloro o flúor (también gaseosos) procedentes fundamentalmente de los CFC (sustancias utilizadas en los propelentes de aerosoles y en los aparatos de refrigeración).

Catálisis heterogénea: el catalizador se encuentra en una fase distinta a la que están los reactivos. Se utiliza mucho en procesos industriales y su mecanismo más común está basado en la adsorción de las moléculas reaccionantes (generalmente gases) en la superficie del catalizador (generalmente sólido).

acelerar o retardar las reacciones químicas en la trasformación de hidrocarburos en productos sin alterar el balance final sino que permiten el equilibrio con mayor o menor velocidad.

La importancia de los catalizadores en la Industria

El uso de catalizadores en la industria química está tan extendido que prácticamente participan en el 90% de los procesos químicos. El desarrollo de la química industrial se debe en gran medida a la catálisis, pero también encontramos catalizadores en la vida cotidiana: en estufas catalíticas, en los automóviles y, sobre todo, en nosotros mismos. Los seres vivos somos la más compleja industria química, en la que se producen millones de reacciones a la vez; la vida sería imposible sin la presencia de los catalizadores biológicos: las enzimas.

La catálisis, como ya dijimos, es la aceleración de una reacción química con una pequeña cantidad de sustancia, que permanece esencialmente intacto.

Nunca permite una reacción que sea termodinámicamente imposible, sino que crea un camino alternativo, una forma de interactuar los reactivos mucho más eficiente. Así, si nitrógeno e hidrógeno fluyen en un tubo a alta presión y temperatura no reaccionan para dar amoniaco, aunque el equilibrio químico sea favorable. Pero si se añaden partículas de hierro ambos compuestos reaccionan a gran velocidad. Por otro lado, si en un proceso existen reacciones paralelas o laterales, los catalizadores pueden favorecerlas para proporcionar el producto deseado.

Todo esto hace que, gracias a su empleo, se consiga el abaratamiento de costes, simplificación de instalaciones, condiciones menos severas de presión y temperatura, reactores y aparatos más pequeños, además de la obtención de productos de mayor calidad.

Los primeros logros importantes de la aplicación de la catálisis a la industria fueron la mejora sustancial de los procesos de

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