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Indice

CAPITULO I

1 INTRODUCCIN

Los qumicos se han dado cuenta por ms de 150 aos, que muchas reacciones son ms rpidas en presencia de ciertas sustancias, llamadas catalizadores. Un catalizador es una sustancia que afecta la velocidad de una reaccin mediante un camino molecular diferente mecanismo y permanece sin alterarse qumicamente. Originalmente, se pensaba que el catalizador no intervena en la reaccin, pero se ha comprobado que participa activamente en la transformacin qumica e incluso que en algunas oxidaciones desempea una accin de intermediario entre reactivos y productos.

El desarrollo y uso de catalizadores es una constante bsqueda de nuevos caminos para aumentar rendimientos de productos y selectividad de reacciones qumicas [1].La industria qumica es una de las ms rentables en el mbito mundial. Con el desarrollo de la catlisis se han innovado nuevos procesos, por esto la catlisis juega un papel fundamental en la economa y el medio ambiente.

En la proyeccin a futuro, se puede observar muchos retos excitantes y oportunidades en el desarrollo de nuevas tecnologas catalticas. En la actualidad, el particular inters de la industria qumica, es el desarrollo en el campo de produccin de polmeros, por ser fcilmente reciclables [2]En consecuencia el estudio y uso de catalizadores tiene gran importancia hoy en da. Un proceso cataltico importante es la obtencin de formaldehdo, actualmente es producido a escala industrial, va deshidrogenacin y oxidacin cataltica de metanol en fase de vapor. Los catalizadores usados para la oxidacin selectiva de metanol a formaldehdo son el catalizador de plata o molibdeno-hierro.

Actualmente la plata empleada como catalizador debe ser de elevada pureza, y es utilizada en diversas formas, como espirales, granallado, agujas metlicas y otras formas cristalinas obtenidas por electrlisis [3] Los catalizadores de xidos de molibdeno-hierro, se obtuvieron por primera vez por Adkins y Peterson mediante calcinacin. Actualmente el catalizador usado consiste en mezclas de ferrimolibdato y trixido de molibdeno. Estudios efectuados demostraron que la preparacin del catalizador se hace critica, por la qumica compleja que tiene el molibdeno con sus numerosos estados de oxidacin y agregacin.[4, 5]El formaldehdo se emplea como materia prima en muchos procesos industriales, siendo ms utilizado en la produccin de resinas, debido a su gran reactividad y bajo precio. Su produccin industrial, se increment a partir de la I Guerra Mundial, debido al uso de resinas sintticas y plsticos, que resultan de la reaccin del formaldehdo con fenol, urea y melamina. Actualmente se producen, explosivos, anticongelantes, drogas, insecticidas, desinfectantes, tambin es empleado en la industria del cuero y caucho [6, 7]

En nuestro pas, se utiliza principalmente como desinfectante en la Cervecera Boliviana Nacional (CBN), en empresas avcolas y en Drogueras INTI. En Qumbol Lever (QSA), se utiliza como aditivo en detergentes y tiene la finalidad de preservarlos.

El formaldehdo se comercializa principalmente en forma de soluciones acuosas, por lo general del 37 a 40 % de HCHO en peso, conocidas con los nombres comerciales de formalina o formol.

El metanol sinttico qumicamente puro, es una de las materias primas que se elabora en gran escala y est catalogado como el tercer producto qumico en volumen de produccin despus del etileno y amoniaco[8].En el presente trabajo de investigacin, se pretende probar la reactividad de catalizadores basados en plata y catalizadores basados en molibdeno-hierro, para analizar la reaccin de oxidacin parcial de metanol en la produccin de formaldehdo.

1.1 Justificacin

En Bolivia, especficamente en Cochabamba, las industrias que emplean catalizadores son:

Planta de Hydrobon-Platforming, ubicada en Y.P.F.B.(catalizador de platino soportado en almina)

Planta de Hidrodesulfurizacin (CoMo, NiMo), en Y.P.F.B.

Planta de sulfonacin, en Quimbol Lever.(catalizador de pentxido de vanadio V2O5)

Reactor Piloto, en el Programa Agroqumico P.A.G.Q. (catalizador de zeolita)

Planta de Produccin de Formaldehdo a partir de Metanol, en Laboratorios el Rosario (catalizador de plata en forma de agujetas).

En el presente trabajo de investigacin se desea preparar catalizadores fabricados localmente, basados en plata y molibdeno-hierro, con la intencin de abastecer a la industria nacional e incursionar en el rea de las transformaciones qumicas, que se desarrolla en el Programa Agroqumico, desde el ao 1990, ao en el cual se inician estudios en catlisis heterognea.

Laboratorios el Rosario, est produciendo formaldehdo desde el ao 1989. La vida til del catalizador de plata es de 3 meses, por lo que su renovacin es peridica, ya que las elevadas temperaturas en el reactor ocasionan la prdida de actividad, por sinterizacin o deposicin de compuestos carbonosos. Por esto, se desea realizar pruebas de regeneracin con este catalizador.

El formaldehdo que se genera a nivel nacional, alcanza una produccin anual de 500 Ton/ao, cifra que no llega a satisfacer el mercado. La planta emplea 10 Kg./ao de plata industrial importada de Chile. Bolivia al ser un pas minero cuenta con yacimientos de plata de elevada pureza, de esta manera se hace imprescindible probar la reactividad de plata nacional.

1.2 Objetivo General

Desarrollar catalizadores basados en plata y en molibdeno-hierro, para la oxidacin parcial de metanol.

1.3 Objetivos Especficos

Participar en el diseo y construccin de un microreactor.

Emplear catalizadores de plata:

Plata industrial (Laboratorios el Rosario)

Plata desactivada (Laboratorios el Rosario)

Plata regenerada

Plata electroltica (nacional)

Preparar el catalizador de molibdeno-hierro, por coprecipitacion.

Realizar pruebas de reactividad en el microreactor usando los catalizadores mencionados.

Identificar molculas provenientes de la oxidacin parcial del metanol.

Comparar la reactividad entre el catalizador comercial y los catalizadores preparados en laboratorio.

Estudiar la cintica de la oxidacin parcial del metanol con el catalizador de mayor reactividad.

Establecer las condiciones de operacin para la obtencin de formaldehdo, en base a los resultados obtenidos.

1CAPITULO I

1 INTRODUCCIN11.1 Justificacin41.2 Objetivo General61.3 Objetivos Especficos6

PGINA