Empleo de materiales porosos como adsorbentes selectivos en la separación de olefinas/parafinas

Abstract

[ES] Olefinas ligeras tales como etileno y propileno son importantes productos primarios de la industria de polímeros, y se obtienen fundamentalmente a partir de craqueo de nafta y alcanos de cadena corta, como etano y propano. Debido a sus propiedades físicas similares, la separación de olefinas y parafinas ligeras, se lleva a cabo empleando tecnologías que implican un gran consumo energético, como es el caso de la destilación criogénica. Por ello, el desarrollo de una vía alternativa más eficiente desde el punto de vista energético para la separación de etano-etileno es de gran interés en la industria petroquímica. La búsqueda de adsorbentes selectivos que puedan llevar a cabo estos procesos de separación con el mínimo consumo energético posible es de gran relevancia en la actualidad. En este sentido, zeolitas, MOFs y otros materiales porosos poseen las características adecuadas para ello, siendo posible seleccionar el material más apropiado para que se produzca la adsorción preferencial de un componente frente a otro y, como consecuencia, pueda emplearse con éxito en la separación de mezclas. El objetivo principal del trabajo es realizar una revisión exhaustiva de los materiales porosos existentes con potencial aplicación en la separación de olefinas y parafinas ligeras, concretamente, de la fracción C2. Para ello, se realiza una revisión bibliográfica tanto de los materiales capaces de actuar como adsorbentes selectivos para llevar a cabo estas separaciones como de los distintos mecanismos de separación posibles.

[EN] As primary feedstocks in the petrochemical industry, light olefins such as ethylene and propylene are mainly obtained from steam cracking of naphtha and short chain alkanes, such as ethane and propane. Due to their similar physical properties, the separations of light olefins and paraffins, are typically performed by highly energy-intensive cryogenic distillation. So, developing an energy-efficient ethane-ethylene separation process is highly desired for the petrochemical industry. The search for selective adsorbents that can carry out these separation processes with the minimum energy consumption is of great importance. In this regard, zeolites, MOFs and other porous materials have the right features for it, being possible to select the most appropriate material so that the preferential adsorption of one component over another takes place and, as a consequence, can be used successfully in the separation of mixtures. The main objective of the work is to carry out an exhaustive review of the existing porous materials with potential application in the separation of light olefins and paraffins, specifically, the C2 fraction. For this purpose, a bibliographic review is carried out both of the materials capable of acting as selective adsorbents to carry out these separations and of the different possible separation mechanisms.