Oxidación selectiva de n-butano a anhídrido maleico en un reactor de lecho fluidizado

Abstract

Este trabajo forma parte de un proyecto desarrollado en estrecha colaboración con la planta de Dupont en Asturias donde se fabrica anhídrido maleico a partir de butano utilizando una tecnología desarrollada por Dupont y basada en un reactor de lecho fluidizado circulante CFB. En una etapa posterior se hidrogena el anhídrico maleico a tetrahidrofurano. El trabajo se ha centrado en el estudio hidrodinámico (ensayos de fluidización y análisis de tiempos de residencia) y cinético de la reacción de oxidación de butano a anhídrido maleico utilizando un reactor de lecho fluidizado. Los resultados obtenidos en ambas partes se han sintetizado finalmente en un capítulo de modelización. Los ensayos hidrofinámicos se han llevado a cabo en su mayoría en un reactor de cuarzo de las mismas dimensiones (4cm de diámetro y 70 cm de altura) que el reactor de Hastelloy utilizado posteriormente para los ensayos de reacción. Se empleó un catalizador VPO a partir del cual se preparan varias muestras con diferentes porcentajes de finos (d-44um). El estudio hidrodinámico se ha estructurado a su vez en dos partes; ensayos de fluidización y análisis de distribución de tiempos de residencia. Con respecto a la primera parte, se han realizado curvas de fluidización (caída de presión del lecho frente a velocidad de gas), de las cuales se obtienen resultado de velocidad mínima de fluidización y experimentos de colapso del lecho (registro de la caída de presión del lecho a lo largo del tiempo después de interrumpir la alimentación) obteniéndose los tiempos de desaireación del lecho, todo ello para las distintas muestras de catalizador preparadas, introduciendo en algunos casos placas perforadas en el interior del lecho y variando la presión y la temperatura del reactor. En cuanto a la segunda parte, se ha tratado de analizar el modelo de flujo de la fase gas a través de ensayos de distribución de tiempos de residencia (...)