Modelado cinético de la hidrodesoxigenación de anisol con catalizadores Ru-TiO2 Público Deposited
En este trabajo se realizó un estudio de los efectos de la temperatura, presión de hidrógeno y tiempo de residencia de reacción en la actividad y selectividad en la HDO de anisol con el sistema Ru/TiO2. Asimismo, se llevó a cabo un análisis cinético de la reacción. El material catalítico se sintetizó usando soporte comercial (TiO2-P25) y como precursor de rutenio (RuNO(NO3)3, con un contenido de 0.5 % en peso de rutenio. Respecto al tiempo de residencia de la mezcla reactiva con el catalizador, se encontró que la velocidad de reacción incrementa a medida que velocidad másica espacial por hora (WHSV, por sus siglas en inglés) lo hace también. Sin embargo, a partir de WHSV = 14.0 gANISOL /gCAT*h se observó un notorio incremento mucho menor en el valor de la velocidad de reacción y una tendencia a estabilizarse. Este comportamiento fue el mismo a 200, 250 y 300 °C. Las velocidades de reacción obtenidas a 200, 250 y 300 °C tienden a un valor estable, esto último es debido a que al aumentar el WHSV también se aumenta el flujo másico de anisol lo que minimiza los problemas de transferencia externa. Para el caso de la temperatura, se observó un efecto relevante en la selectividad de la HDO de anisol. Por ejemplo, a 200 °C el producto mayoritario fue el Metoxiciclohexano seguido del ciclohexanol, lo cual sugiere que la hidrogenación del anisol (HYDA) es la ruta favorecida 200 °C. A 250 °C se observaron rendimientos similares para Benceno y Metoxicliclohexano, productos que provienen de la Demetoxilación (DMO) y de HYDA, respectivamente. Por último, a 300 °C solo se observaron Benceno y Ciclohexano, es decir, la DMO es la que predomina. A esta última temperatura, se obtuvo la mayor selectividad hacia productos desoxigenados. Por lo anterior, el efecto de la presión de hidrógeno se estudió a 300 °C en un intervalo de 30-50 bar. La presión presentó un efecto relevante en la tasa de saturación de dobles enlaces, pero no en la tasa de desoxigenación del anisol. A 30 bar se obtuvo una relación de Ciclohexano/Benceno igual a 1, mientras que a 50 bar la relación aumentó a 3.5. Finalmente, se propuso un modelo cinético tipo Langmuir-Hinshelwood para describir la HDO del Anisol. Dicho modelo se ajustó satisfactoriamente con las observaciones experimentales. A partir de los parámetros cinéticos estimados se concluyó que la ruta de DMO tiene preferencia sobre la ruta de DME y que el paso de conversión del Ciclohexanol a Ciclohexano es el más rápido lo que impacta en una mayor producción de benceno y Ciclohexano, respectivamente.
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