Obtención de ácido acrílico a partir de glicerol en proceso "one-pot" utilizando catalizadores de estructura HTB Ce/W/O/V

Abstract

[ES] El objetivo de este trabajo de Tesis Final de Master es poder observar la eficacia y selectividad de catalizadores con estructura de Bronce Tungsteno Hexagonal (HTB), basados en tungsteno ¿wolframio¿ y vanadio que han sido modificados con cerio, para la obtención de ácido acrílico. La estructura HTB se enfoca a una gran variedad de fases cristalinas de óxidos metales en transición que son regularmente compuestos ternarios tipo AxMO3-y (M= Mo, W, Nb) con propiedades de un semiconductor; están constituidos por una matriz compuesta de MO2 o MO3 donde M representa un metal de transición. En este caso los bronces de wolframio, MxWO3 (0 ≤ x ≤ 1) están basados en la estructura de perovskitas que comparten una esquina de un octaedro de WO6. El Glicerol es considerado como una molécula de plataforma con un gran potencial de implementación ya que posee estructura multifuncional y características únicas como su renovabilidad, biodisponibilidad, así como también es uno de los productos secundarios que representa una problemática en algunos procesos químicos (Biodiesel). Las propiedades catalíticas de los materiales preparados serán evaluadas en las dos fases de la reacción en el proceso onepot; la fase ácida en la obtención de acroleína y la fase oxidativa para la producción del producto deseado (ACIDO ACRILICO); de esta manera la selectividad de los mismos estará enfocada hacia este último producto. Para la conversión directa de glicerol a Acido Acrílico se tiene dos enfoques: 1. Catalizador Multifuncional (Acido-Redox) 2. Acoplamiento de dos catalizadores (Deshidratación y Oxidante) En este trabajo se ha enfocado el estudio hacia el Catalizador Multifuncional obteniendo un enfoque en el primer paso DESHIDRATANTE ¿ Catalizador Acido para la obtención de Acroleína (Ácidos tipo Bronsted) y un enfoque OXIDATIVO para la obtención de Ácido Acrílico en el segundo paso. Al utilizar un catalizador que posea estas dos características el objetivo es poder solventar la necesidad de los dos enfoques catalíticos necesarios para la transformación, los cuales combinan varios pasos químicos en una única transformación catalítica ¿onepot¿.

Los sistemas empleados para llevar a cabo la reacción se describen a continuación: ¿ Reactor tubular de lecho fijo y flujo continúo acoplado en línea con un cromatógrafo de gases (CG) equipado con FID y un TCD. ¿ Microrreactor tubular de lecho fijo y flujo continuo en el que el efluente (productos de reacción y reactante sin reaccionar) es recogido en dos trampas frías, consecutivas, y analizado ¿off-line¿ en un CG equipado con un FID. ¿ Reactor tubular de lecho fijo y flujo continuo en el que el efluente (productos de reacción y reactante sin reaccionar) es recogido, de nuevo, en dos trampas frías, consecutivas, y analizado ¿off-line¿ con el mismo CG equipado con un FID. Este sistema también dispone de un detector de CO2.