Abstract

MOJICA MOLINA, Hebert Rodrigo; GONZALEZ MONTIEL, Marlene  and  NAVARRO FROMETA, Amado Enrique. Conversión de metano a metanol por lotes usando mordenita intercambiada con cobre: influencia de las variables principales del proceso. Ing. Investig. [online]. 2021, vol.41, n.3, e204.  Epub Aug 20, 2021. ISSN 0120-5609.  https://doi.org/10.15446/ing.investig.v41n3.87537.

Debido a la demanda de derivados oxigenados de hidrocarburos para la industria, la conversión de metano (CH4) a metanol (CH3OH) por medio de catálisis en estado sólido es una cuestión de actualidad, precisa y con retos específicos. Este trabajo muestra un modelo estadístico que predice la cantidad de metanol producido por un proceso de conversión por lotes empleando mordenitas intercambiadas con cobre de acuerdo con un diseño experimental factorial. La síntesis fue realizada por intercambio iónico en estado sólido a partir de Cu(acac)2 y NH4-Mordenita, obteniendo porcentajes de intercambio en peso de Cobre (%Cu) de 1 %, 3 % y 5 %, seguido de una activación por calcinación en el rango de temperaturas (Tcal) de 300-500 °C, así como una reacción con metano en el rango de presiones de 2-10 bar (P) bajo condiciones estáticas con un reactor por lotes. Las cantidades de MeOH producidas y sus rendimientos fueron determinados usando análisis de cromatografía de gases y espectrometría de masas de las muestras de la reacción. Finalmente se analizaron el papel y la contribución de cada una de las variables consideradas en el proceso de conversión. Usando un modelo no lineal, se encontró una dependencia cuadrática del %Cu y P en el rango estudiado de cada variable, así como una dependencia lineal con Tcal. Finalmente, para este experimento, los mayores rendimientos (μmol/gr) se obtuvieron con las siguientes condiciones: %Cu=3 %, P = 6 bar y Tcal = 400 °C.

Keywords : metano; metanol; condiciones suaves; mordenita de cobre; intercambio iónico en estado sólido; temperatura de activación; presión de metano; porcentaje de peso de cobre.

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