Transalquilación de dietilbenceno con benceno en condiciones supercríticas

Resumen

El presente trabajo forma parte del proyecto de investigación, financiado por la UE, titulado "Use of supercritical conditions for developing eco-efficient processes in chemical industry" (SUPER) con referencia GRD2-200-30323. El objetivo del mismo fue el estudio de nuevos procesos catalíticos empleando fluidos supercríticos (FSC) como medio de reacción alternativo, con el fin de mejorar el rendimiento y reducir el impacto ambiental de procesos catalíticos comerciales. El etilbenceno (EB) se emplea principalmente para sintetizar estireno por deshidrogenación catalítica, el cual se utiliza en la producción de plásticos, acrilonitrilo, resinas y látex. La síntesis de EB se realiza por alquilación de benceno (B) sobre catalizadores ácidos y va acompañada de la formación de productos polialquilados, en su mayoría isómeros del dietilbenceno (DEB). Desde el punto de vista industrial, interesa el reprocesado de estos polietilbencenos por transalquilación a fin de recuperar el anillo aromático así como el grupo etilo, aumentándose de manera considerable el rendimiento del proceso de alquilación. En la reacción de transalquilación, los catalizadores ácidos utilizados actualmente en procesos comerciales son zeolitas. Las reacciones que se llevan a cabo en fase líquida presentan una lenta desactivación pero también productividades bajas. Cuando la reacción se realiza en fase gas, el efecto es el contrario y obliga a una constante regeneración del catalizador. El empleo de condiciones supercríticas (SC), podría evitar estos inconvenientes, debido a que la elevada solubilidad y los altos coeficientes de transporte de materia del medio supercrítico, permitirían disolver los compuestos pesados y desorberlos del interior o de la superficie del catalizador, minimizando así su desactivación. En este trabajo se emplearon cuatro tipos de zeolitas comerciales de tamaño de poro medio, Beta (muestras HB), Y (muestras HY), Mordenita (muestras HM) y ZSM5 (muestras HZ), en su forma ácid a y en polvo, que se desaluminizaron para obtener diferentes muestras de distinta relación Si/Al. En primer lugar, se realizaron ensayos en discontinuo de los diferentes catalizadores usando CO2 como diluyente en condiciones sub- y supercríticas, con una doble finalidad: establecer diferencias en el rendimiento a EB entre las fases y seleccionar aquellos catalizadores con mejores resultados. Posteriormente, mediante ensayos en continuo de los catalizadores preseleccionados, se estudió su...