Diseño de un reactor catalítico para la obtención de butanol a partir de etanol

Abstract

En la actualidad nuestro país se encuentra implementando infraestructura para la obtención de etanol con el fin de cumplir con las normas reguladoras de los combustibles. Es así que ya se cuenta con plantas productoras de este componente en diferentes partes del territorio colombiano. Estudios recientes están demostrando que la utilización de butanol en vez de etanol en la gasolina aumenta el rendimiento de dicho combustible y además es menos contaminante; el butanol es usado también en las industrias de obtención de polímeros tales como acrilato de butilo y metacrilato de butilo. Existen varios procesos para obtener esta materia prima, tales como el oxo proceso, método de acetaldehído (o aldol condensación) y por bioprocesos, pero el más usado es el primero. Este método petroquímico consiste en la hidroformilación de propileno con gas de síntesis del petróleo a alta presión, y posterior hidrogenación del aldehído formado (ambas reacciones deben ser catalizadas). Este proceso es muy costoso ya que demanda mucha energía y además es altamente contaminante. En búsqueda de un mejor proceso se ha encontrado que la síntesis directa de butanol con hidroxiapatita como catalizador es viable. Es así que en el presente estudio se plantea el diseño de un reactor multitubular que cumpla con todos estos requerimientos y presente valores aceptables de conversión, partiendo del estudio experimental de la cinética de la reacción química obtenida. Con ello se pretende estar acorde con las políticas actuales colombianas, y con un fin último de no cambiar infraestructura implementada para la producción de bioetanol, sino adicionar una unidad más al proceso.