Ecologically benign motor fuels and petrochemicals from alternative raw materials
Combustibles y productos petroquímicos para motor económicamente benignos a partir de materias primas alternativas
En el artículo se consideran los fundamentos fisicoquímicos de diversos procesos que comprenden las etapas simples del procesamiento de gas natural en los combustibles para motor.
Entre estos se encuentran: un proceso novedoso de producción de gas de síntesis por reformado de metano usando tecnología de cohetes, síntesis directa de dimetil eter a partir de gas de síntesis y su conversión en gasolina ecológicamente benigna, y tecnología avanzada de síntesis de metanol, así como la transformación de metanol en hidrógeno puro, síntesis de Fischer-Tropsch con selectividad incrementada.
Se discuten los desarrollos del A. V. Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis.
En este contexto, la realización de una meta global para hacer combustibles para motores sintéticos más baratos que sus contrapartes de petróleo, parece ser una tarea soluble en un futuro próximo
Este documento es un artículo elaborado por Alexander Ya. Rozovskii, Evgeny V. Slivinskii, Galina I. Lin, Vladilen A. Makhlin, Yuly A. Kolbanovsky y Nikolay A. Plate, vinculados al A. V. Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis de la Russian Academy of Sciences (Moscú, Rusia) El artículo aparece publicado en el Pure and Applied Chemistry Journal (Vol. 76, No. 9, pp. 1735-1747, 2004), publicación de la International Union of Pure and Applied Chemistry IUPAC (Research Triangle Park, NC, Estados Unidos).
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Etherification of some C8-alkenes to fuel ethers
Eterificación de algunos alquenos tipo C8 a éteres para combustibles
Los éteres terciarios se forman por una reacción entre alcoholes y alquenos. Se emplean en la gasolina para aumentar su ignición y reducir emisiones residuales nocivas. También tienen alto poder de octanaje, lo cual es bueno para la mezcla de gasolinas.
Las regulaciones con respecto a la composición de los combustibles y las emisiones residuales son más exigentes, y los componentes de alto octanaje más limpios y nuevos de la gasolina causan un amplio interés.
Este trabajo trata la eterificación de alquenos tipo C8. Se tuvieron en cuenta muchos alquenos tipo C8 por su reactividad. El estudio de las propiedades de los éteres resultantes mostró que algunos de ellos tienen potencial para mezclarlos con gasolina. Se seleccionaron los 2,4,4-trimetil pentenos para un estudio más detallado, en vista de la disponibilidad de materia prima a escala industrial y de las propiedades prometedoras de los éteres resultantes.
Se desarrolló un modelo cinético para propósitos de diseño del reactor para la eterificación de 2,4,4-trimetil pentenos con metanol. Se realizaron los experimentos cinéticos empleando Smopex-101 como catalizador. Previo a los estudios cinéticos, los parámetros termodinámicos fueron obtenidos para las reacciones de eterificación y para la reacción de isomerización entre el 2,4,4-trimetil-1- penteno y el 2,4,4-trimetil-2- penteno.
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Kinetic studies on the etherification of C5-alkenes to fuel ether TAME
Estudios cinéticos sobre la eterificación de alquenos tipo C5 hacia el éter combustible TAME
Como se mencionó en la reseña anterior, los éteres terciarios se forman por reacciones entre alcoholes y alquenos, y son empleados para reformular la gasolina como agentes incrementadotes del octanaje. Al mezclar los éteres con la gasolina, se forma un nivel menor de superficie de ozono, y la combustión de la gasolina es más eficiente como resultado del incremento de oxígeno.
La meta principal de esta investigación se enfoca en el estudio de la síntesis de TAME (ter-amil metil eter, 2-metoxi-2-metilbutano) y en formular un modelo cinético tan preciso como sea posible para propósitos de diseño de proceso. Se estudió la velocidad de reacción como función de la temperatura y la razón de la alimentación molar de los reactivos, con perlas de una resina de intercambio iónico convencional y un catalizador novedoso de intercambio iónico fibroso. El modelamiento cinético favorece el modelo Langmuir-Hinshelwood, obtenido de un mecanismo tipo dual-site para eterificación. Se encontró que la capacidad de acidez de los catalizadores en la velocidad de reacción es de segundo orden. Estos resultados sugieren que las reacciones de eterificación ocurren a través de un mecanismo tipo dual-site.
La comparación de los valores de los parámetros cinéticos obtenidos con un catalizador de fibra (fibre catalyst) y con un catalizador en forma de perla (bead catalyst) indicó que las limitaciones de difusión están asociadas con este último.
Por ello, la transferencia de masa de los compuestos en reacción dentro de los poros de las perlas de resina de intercambio iónico fue estimada en términos de los factores de efectividad calculados a partir de los experimentos con distintos tamaños de perlas de resina.
Se concluyó que la transferencia de masa tenía que ser tomada en cuenta cuando se aplicara el modelo cinético, el cual se derivaba de las perlas de resina que servía como catalizador.
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