PAPEL QUE JUEGAN LOS CATALIZADORES

UNIVERSIDAD VIÑA DEL MAR CHILE

PAPEL DE LOS CATALIZADORES EN LA INDUSTRIA PETROQUIMICA

AUTOR:

JUAN CRISTOBAL BARRERA

TUTOR:

KAREN ROMERO

NEIVA, 18 Abril 2014

INDICE

INTRODUCCIÓN…………………………………………………………….…..………3

CONTENIDO………………………………………………………………….………….4

TIPOS DE CATALIZADORES…………………………………………….……………4

Catalizadores Homogéneos…………………………………………..…….….………4

Catalizadores Heterogéneos…………..……………………………………………….4

PRINCIPALES CARÁCTERISTICAS DELOS CATALIZADORES ……………….5

Actividad, Selectividad ……………………………………………………………….5 Estabilidad……………………………….……………….………………………………6

PROCESOS CATALITICOS…………………………………….……………………..7

Desintegración…………………………………………………………………………..7

Reformación de gasolinas. Hidrotratamientos..……………..………………………8

Hidrogenación-Deshidrogenación, Oxidación. Y Alquilación………………………9

Isomerización ………………..…………………………………………….….……10

CONCLUSIONES……………………………………………………….……..………11

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS………….…………………………………….. 13

INTRODUCCION

Los catalizadores son productos o sustancias puras que ayudan a aumentar o disminuir la velocidad de las reacciones químicas, estas sustancias no sufren ningún cambio químico ni alteran el balance de energía de la reacción.

TIPOS DE CATALIZADORES:

Existen dos clases de catalizadores de acuerdo a la fase en la que se encuentre junto con los reactivos.

Catalizadores Homogéneos:

Si se encuentra en la misma fase reciben el nombre de catalizador homogéneo. La acción del catalizador es la de unirse a uno de los reactivos formando un compuesto intermedio que hace que haya una reacción más rápida con el otro reactivo.

Catalizadores Heterogéneos:

El catalizador que se encuentra en una fase diferente a la de los reactivos recibe el nombre de heterogéneo.

Hay sustancias dentro de la reacción que envenena el catalizador y hace que tenga un efecto contrario o disminuya su eficiencia como es el caso de la presencia de plomo en una reacción química que hace que se reduzca la capacidad al platino para actuar como catalizador. Hay otras sustancias que no son conocidas como catalizadores pero que ayudan a los catalizadores a aumentar su eficiencia como es el caso de utilizar la alúmina en presencia de hierro finamente dividido.

Actualmente la catálisis homogénea presenta una visión muy generosa respecto al concepto de economía atómica el cual permite diseñar procesos de muy bajo impacto ambiental enmarcados dentro del concepto de la química verde, y dando un desempeño extraordinario.

PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE LOS CATALIZADORES:

La aplicación industrial de un catalizador heterogéneo requiere de la optimización de las tres principales características de un catalizador: actividad, selectividad y estabilidad.

La actividad, es la consecuencia directa del efecto acelerador, y se define como una velocidad de reacción en moles transformados por segundo y por gramo de catalizador. En el caso de algunos catalizadores se prefiere dar esta velocidad corregida por el área del catalizador o mejor aún normalizada por el número de átomos de catalizador que están en contacto con la reacción (turnover number). Esta última expresión de la velocidad ha sido muy útil para establecer una clasificación de las reacciones catalíticas. Reacciones "fáciles" o insensibles a la estructura y reacciones "exigentes" o sensibles a la estructura. En el primer tipo de reacciones la velocidad depende tan sólo del número total de átomos de catalizador en contacto con el fluido, mientras que en el segundo caso depende de sólo algún tipo de átomo en particular, como por ejemplo átomos en las esquinas de los cristales de catalizador, un arreglo geométrico de átomos (dos o tres), etcétera.

La selectividad de un catalizador está relacionada con el efecto orientador de la reacción en una dirección preferente. Esta cualidad es debida a que el catalizador abre nuevos caminos de reacción con menor energía de activación, los cuales desembocan en una mayor cantidad del producto o en nuevos productos. Un catalizador es más selectivo mientras da mayor cantidad del producto deseado. La selectividad se puede definir como la cantidad de producto constituido en función de la velocidad total de formación de productos.

En la reacción:

A B + C

la selectividad hacia B será:

La estabilidad de un catalizador es la variable final a optimizar en su aplicación industrial y la que se relaciona directamente con la vida útil del catalizador. La vida de operación de un catalizador debe ser evaluada en función de la cantidad de productos formados, de manera que en el mínimo de tiempo debe permitir amortizar el costo del catalizador y la operación del proceso. Si bien en las condiciones de uso de los catalizadores en la actualidad casi todos éstos sobrepasan largamente este mínimo de vida útil, se requiere de una serie de prevenciones para evitar que el catalizador se desactive prematuramente.

PROCESOS CATALÍTICOS DEL PETRÓLEO

El objetivo de estos procesos es el de modificar las fracciones del petróleo para la obtención de productos en cantidad y calidad acorde con los requisitos del mercado. Podemos clasificarlos en la siguiente forma:

1.0 Desintegración. Este proceso permite transformar moléculas pesadas en combustibles livianos y materias primas para la industria petroquímica. Industrialmente se conoce como proceso FCC (Fluid Catalytic Cracking) y varias reacciones tienen lugar en el proceso, cada una con diferente grado de importancia. Algunas de ellas son: rompimientos de enlaces carbono-carbono, formación de olefinas y ciclización. Dichas reacciones transcurren vía mecanismos por ion carbonio. Un ion carbonio (o carbocatión) es un grupo de átomos que

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