Dimetil eterraren sintesia CuO-ZnO-Al2O3/γ-Al2O3 katalizatzaile bifuntzionala erabiliz. Eragiketa-baldintzen eragina

Abstract

Gero eta arreta gehiago eskaintzen ari zaio dimetil eterrari (DME), aplikazio anitzeko erregai bezala erabil daitekeelako, eta petrolioaren ordezko energia-iturrietatik (ikatza, gas naturala eta biomasatik) ekoizten delako.

Lan honetan erreakzio-etapa bakarrean egindako DMEren sintesia aztertuko da. CuO-ZnO-Al₂O₃/g-Al₂O₃ da erabilitako katalizatzailea, zeinak bi funtzio baititu:  H₂, CO eta CO₂-tik abiatuz metanola ekoizteko funtzio metalikoa, eta DME sortzeko metanolaren deshidratazioa burutzeko funtzio azidoa.

Elkarren segidako bi erreakzio-etapatan egiten den prozesuaren aurrean, erreakzio-etapa bakarrean egindako DMEren sintesiak abantaila termodinamikoak ditu. Izan ere, etapa bakarreko prozesuak oreka termodinamikoa desplazatzen du, metanola in situ eraldatzen delako. Ondorioz, metanolaren sintesiarekin alderatuz, prozesu berri hori tenperatura altuagoak eta presio baxuagoak erabiliz egin daiteke. Gainera, prozesu horrek CO₂lehengai gisa erabiltzea ahalbidetzen du eta horrela, baliagarria gertatzen da berotegi efektuaren ondorioz gertatzen den klima-aldaketa arintzeko. 

Eragiketa-baldintzek (hau da, tenperaturak, presioak eta elikaduraren konposizioak) DMEren sintesian duten eragina ikertu da. Aztertu diren parametroak honako hauek dira:  CO eta CO₂-ren konbertsioa, DMEren hautakortasuna eta etekina eta produktuen banaketa. Lortu diren konbertsio baloreak bi erreaktoreetan egiten den DMEren sintesian lortutakoak baino askoz altuagoak dira. Abantaila nabarmena du metanolaren deshidratazioa erreaktore berean egiteak; izan ere, 30 bar eta 275 ºC-an eta  (H₂+CO) elikatzen denean, % 60tik gorako DMEren etekina eta % 5eko metanolaren etekina lortu dira.