Oxidación selectiva de propano sobre catalizadores basados en óxidos metálicos

Resumen

El propeno se emplea como materia prima en numerosos procesos petroquímicos. Sin embargo, el propano (mucho más barato) se utiliza casi exclusivamente como combustible. La posible sustitución de propeno por propano supondría un importante avance en la Industria Petroquímica, puesto que supondría abaratar los procesos implicados, como son los procesos de oxidación y amoxidación de propeno para la obtención de aldehídos, ácidos o nitrilos alfa- y beta-insaturados. En la presente tesis se ha estudiado diferentes procesos de oxidación selectiva de propano: 1,- Deshidrogenación oxidativa de propano a propeno. 2,- Oxidación de propano a acroleína empleando catalizadores mixtos. 3,- Oxidación de propano a ácido acrílico sobre catalizadores multifuncionales. En la deshidrogenación oxidativa de propano se han optimizado tres sistemas activos y selectivos: VMgO/SiO2, Vox/MCM-41 y Vox/Al2O3+K. En los mejores catalizadores se alcanzaron rendimientos a propeno del 16%. En la oxidación de propano a acroleína, la baja estabilidad del producto dificulta la consecución de altos rendimientos. Los mejores resultados se han obtenido empleando dos lechos con dos tipos de catalizadores diferentes (un catalizador de deshidrogenación oxidativa de propano a propeno y otro catalizador selectivo en la oxidación de propeno a acroleína). En el mejor de los casos se han obtenido rendimientos a acroleína del 11%. En la oxidación de propano a ácido acrílico se ha estudiado la influencia de la composición y del método de preparación de catalizadores basados en óxidos de Mo-V-Te-Nb. También se ha descrito la preparación de una nueva fase cristalina (Mo-V-Te-O). Por otra parte, de los resultados catalíticos y de caracterización de los catalizadores se ha propuesto la naturaleza de los centros activos y selectivos para dicha reacción. En las condiciones óptimas se han alcanzado rendimientos a ácido acrílico del 40%.