Un nuevo reactor podría ahorrar millones al fabricar ingredientes para plásticos y caucho a partir de gas natural
Con la caída de la producción de petróleo, se necesita un proceso que utilice gas natural para evitar la escasez de un producto químico muy utilizado en la fabricación de piezas de automóviles, productos de limpieza, etc
Una nueva forma de fabricar a partir de gas natural un importante ingrediente para plásticos, adhesivos, fibras de alfombras, limpiadores domésticos y otros productos podría reducir en millones de dólares los costes de fabricación en una economía postpetrolera, gracias a un nuevo reactor químico diseñado por ingenieros de la Universidad de Michigan.
El reactor produce propileno, un producto químico que también se utiliza para fabricar una larga lista de productos químicos industriales, incluidos los ingredientes del caucho de nitrilo que se utiliza en las mangueras y juntas de los automóviles, así como en los guantes de protección azules. La mayor parte del propileno que se utiliza hoy en día procede de las refinerías de petróleo, que lo recogen como subproducto del refinado del crudo en gasolina.
A medida que el petróleo y la gasolina dejen de estar de moda en favor del gas natural y las energías solar y eólica, la producción de propileno y otros productos derivados del petróleo podría caer por debajo de la demanda actual si no se encuentran nuevas formas de fabricarlos.
El gas natural extraído de esquisto es una posible alternativa al propileno procedente del petróleo. Es rico en propano, que se parece al propileno lo suficiente como para ser un material precursor prometedor, pero los métodos actuales para fabricar propileno a partir del gas natural siguen siendo demasiado ineficaces para salvar la brecha entre la oferta y la demanda.
"Es muy difícil convertir económicamente el propano en propileno", explica Suljo Linic, catedrático Martin Lewis Perl de Ingeniería Química y autor del estudio publicado en Science.
"Hay que calentar esa reacción para impulsarla, y los métodos estándar requieren temperaturas muy altas para producir suficiente propileno. A esas temperaturas, no sólo se obtiene propileno, sino depósitos de carbono sólido y otros productos indeseables que deterioran el catalizador. Para regenerar el reactor, hay que quemar a menudo los depósitos de carbono sólido, lo que hace ineficiente el proceso".
El nuevo sistema de reactor de los investigadores fabrica propileno de forma eficiente a partir de gas de esquisto separando el propano en propileno y gas hidrógeno. También da salida al hidrógeno, cambiando el equilibrio entre la concentración de propano y los productos de reacción de forma que se pueda fabricar más propileno. Una vez separado, el hidrógeno también puede quemarse de forma segura lejos del propano, calentando el reactor lo suficiente para acelerar las reacciones sin producir compuestos indeseables.
Esta separación se consigue mediante los tubos de membrana de fibra hueca anidados del reactor. El tubo más interior está formado por materiales que dividen el propano en propileno y gas hidrógeno. Mientras que el tubo mantiene la mayor parte del propileno dentro de la cámara más interna, el gas hidrógeno puede escapar a una cámara externa a través de los poros de una capa de membrana del material. Dentro de esa cámara, el gas hidrógeno se quema de forma controlable mezclando cantidades precisas de oxígeno.
Como el hidrógeno puede quemarse dentro del reactor y funcionar a presiones de propano más elevadas, la tecnología podría permitir a las plantas producir propileno a partir de gas natural sin instalar calentadores adicionales. Según los cálculos de los investigadores, una planta que produjera 500.000 toneladas métricas de propileno al año podría ahorrar hasta 23,5 millones de dólares con respecto a otros métodos que empiezan con gas de esquisto. A este ahorro hay que añadir el ahorro operativo que supondría quemar el hidrógeno producido en la reacción, en lugar de otros combustibles.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Más noticias del departamento ciencias
Reciba la química en su bandeja de entrada
No se pierda nada a partir de ahora: Nuestro boletín electrónico de química, análisis, laboratorio y tecnología de procesos le pone al día todos los martes y jueves. Las últimas noticias del sector, los productos más destacados y las innovaciones, de forma compacta y fácil de entender en su bandeja de entrada. Investigado por nosotros para que usted no tenga que hacerlo.
