Thermally stable ion-exchange resins as catalysts for the liquid-phase dehydration of 1-pentanol to di-n-pentyl ether

Autor/a

Bringué Tomás, Roger

Director/a

Tejero Salvador, Xavier

Iborra Urios, Montserrat

Data de defensa

2007-06-18

Pàgines

323 p.



Departament/Institut

Universitat de Barcelona. Departament d'Enginyeria Química

Resum

En este trabajo, se propone di-n-peintil éter (DNP) como un buen producto para la reformulación delos combustibles diesel por sus buenas propiedades, en especial un elevado número de cetano y buen comportamiento en frío. El DNPE se podría obtener mediante deshidratación de 1-pentanol en fase líquida utilizando resinas de intercambio iónico como catalizadores, en especial las resinas termoestables. Los experimentos se realizaron en un autoclave de 70 mL de volumen útil operado en discontinuo. El intervalo de temperaturas estudiado fue de 120 a 190ºC, y la presión se fijo en 16bar para trabajar en fase flíquida. Primero se estudiaron las variables de operación (masa de catalizador, velocidad de agitación, efecto del diámetro de partícula) para encontrar las condiciones en las cuales no hay influencia del a transferencia de materia. Posteriormente se probaron 7 catalizadores comerciales con el objetivo de encontrar el apropiado para realizar un estudio cinético y evaluar el equilibrio termodinámico de la reacción. De todos los catalizadores ensayados, la mayor conversión se consiguió con Amberlyst 70 (68%) a 190ºC, con una selectividad aceptable a esa temperatura. Se observó que la capacidad ácida jugaba un papel importante puesto que a una temperatura constante, a mayor capacidad ácida, mayor conversión y velocidad de reacción. Se utilizó la resina Amberlyst 70 para los estudios cinéticos y de equilibrio. Se estudió el equilibrio termodinámico de la deshidratación de 1-pentanol a DNPE y agua en el intervalo de temperaturas de 150 a 190ºC. Se vio que esta reacción es ligeramente exotérmica, con una entalpía de reacción de -6.5 Kj/mol si esta se considera constate en el intervalo de temperatura (-3.8 Kj/mol si no se considera constante). A partir de este valor se propone una entalpía de formación del DNPE de -423.9 Kj/mol (-421.1 Kj/mol si no se considera constante), y una entropía para el DNPE de 464.9 J(K mol) (476.

Paraules clau

Síntesi orgànica; Síntesis orgánica; Organic syntesis; Catàlisi; Catálisis; Catalysis

Matèries

54 - Química

Àrea de coneixement

Ciències Experimentals i Matemàtiques

Nota

Programa de Doctorat d’Enginyeria del Medi Ambient i del Producte

Documents

RBT_PhD_THESIS.pdf

2.447Mb

 

Drets

ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

Aquest element apareix en la col·lecció o col·leccions següent(s)