Hidroisomerización de n-butano sobre catalizadores bifuncionales. Influencia de la función ácida y del aglomerante

Resumen

El isobutano ha cobrado una gran importancia en la industria petroquímica debido a su utilización en la producción de gasolinas de alto octanaje mediante alquilación de olefinas ligeras, lo que ha incrementado la demanda de este compuesto. Una alternativa para cubrir las necesidades de isobutano sería la isomerización de n-butano. Por ello se ha planteado una investigación encaminada a la hidroisomerización de n-butano empleando catalizadores bifuncionales basados en zeolitas ZSM-5, mordenita y beta, con diferentes relaciones Si/Al y aglomerados con arcillas. En primer lugar, para el caso de la zeolita ZSM-5, los catalizadores sin aglomerante presentaron una menor actividad de isomerización que las correspondientes muestras aglomeradas. La conversión y selectividad a productos está fuertemente influida por el aglomerante debido a cambios en la actividad de transferencia de H+ de la zeolita, al balance de centros metálicos/ácidos y a la difusión de productos. Para la zeolita mordenita, las muestras algomeradas también presentaron mejor actividad que sus correspondientes catalizadores sin arcilla. Al comparar la zeolita mordenita con la ZSM-5, las primeras tuverion menor actividad catalítica debido a la mayor fortaleza de sus centros ácidos y a que el camino difusional es claramente más largo como consecuencia de su geometría de poros. Para esta zeolita beta, la neutralización de centros ácidos por parte de la bentonita, es mucho menor al ser inferior su fortaleza. Al tener la zeolita beta una estructura tridimensional de poro grande, la aglomeración tampoco afecta al camino difusional de los productos y reacciones. En consecuencia, la presencia de algomerante no mejora la selectividad a isobutano con respecto a las muestras sin arcilla.