LA CATÁLISIS EN LA INDUSTRIA PETROQUIMICA

PAPEL DE LA CATALISIS EN LA PETROQUIMICA.

En la Edad Media los conocimientos relacionados con las transformaciones químicas eran manejados a nivel de magia y poderes sobrenaturales. Los alquimistas observaron que la presencia de algunos elementos extraños en una mezcla, hacia posible la obtención de algunos productos útiles al hombre. Esta nueva fuerza fue llamada “Catálisis”.

La función de la industria petroquímica es la de la transformación de algunos derivados del petróleo y del gas natural en materias primas, que son utilizadas por la industria para crear productos requeridos por los clientes. La IPQ es una plataforma básica y fundamental para obtener el crecimiento económico y el desarrollo de importantes sectores como el automotriz, el textil, plásticos, farmacéuticos, agrónomo, etc. Las principales cadenas petroquímicas son: Metano (Gas Natural), Etano (Olefinas Ligeras) y naftas. Los principales productos son: Amoniaco, Metanol, etileno, cloruro de vinilo, polietileno de baja densidad, polietileno de alta densidad, propileno, Benceno, Tolueno, Xileno, Orto xileno, Para xileno, y estireno. Se considera que de los procesos de transformación química del petróleo y Gas Natural el 90% son catalíticos. Entre los procesos catalíticos más importantes se encuentran: La síntesis del amoniaco y ácido sulfúrico, la hidrogenación de aceites, la desintegración catalítica, la reformación de gasolinas, entre otros.

Un catalizador es una sustancia que incrementa la velocidad de una reacción química sin consumirse en la reacción. En otras palabras, su concentración final, usualmente muy pequeña, es igual a su concentración inicial. El efecto de un catalizador es modificar la velocidad de conversión de los reactivos en productos, lo que tiene una gran importancia industrial.

La catálisis es una ciencia crucial para el desarrollo de la industria química. Cerca del 90% de los productos químicos manufacturados se obtienen mediante procesos que requieran el empleo de por lo menos una etapa en la que se emplea un catalizador.

Los productos sintetizados mediante procesos catalíticos son muy variados, tanto en su naturaleza química como en la cantidad producida y su coste por unidad de peso. Desde los combustibles líquidos o el ácido sulfúrico, que son substancias de estructura química simple y se producen en cantidades enormes a un precio relativamente bajo, hasta diferentes tipos de fármacos, fragancias, productos agroquímicos y polímeros, algunos de los cuales presentan estructuras químicas extremadamente complejas y que, en general, se producen en cantidades relativamente pequeñas, pero cuyo precio por unidad de peso es en algunos casos muy elevado.

Muy frecuentemente las transformaciones químicas presentan velocidades de reacción tan bajas, a menudo inapreciables, que son inviables para una producción industrial, salvo que se utilice un catalizador adecuado. Por otra parte el empleo de catalizadores permite llevar a cabo las reacciones en condiciones menos enérgicas (a menor presión y temperatura), lo que en un proceso industrial supone un importante ahorro energético y de los costes de inversión de diseño y construcción de la planta industrial.

Además, cuando se trabaja a presiones y temperaturas bajas, se reducen las reacciones laterales o secundarias y se forman menos productos diferentes al mayoritario. De esta forma, a menudo, se obtiene sólo uno de los posibles productos de la reacción, se dice entonces que la reacción es selectiva en ese producto. Por ejemplo, la polimerización de propileno se puede realizar en ausencia de catalizador a temperatura y presión elevadas. Sin embargo, en presencia de catalizadores es posible polimerizar esta olefina a baja presión y temperatura ambiente, con formación de un material único, estructuralmente muy ordenado y que presenta interesantes aplicaciones.

En la industria

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