Proyectos
Transformación de metano en productos de mayor valor agregado
Resumen
La oxidación selectiva del Metano a compuestos oxigenados como el Formaldehído es una ruta alternativa para la transformación de gas natural en productos de alto valor agregado. La utilización de metano en Colombia ha tenido como fines exclusivos la generación de energía, el empleo como combustible y el uso domiciliario, en los últimos años ha producido una notable acogida como combustible automotor, pero es bien sabido que gran parte de este es quemado en teas con el fin de reducir los efectos ambientales nocivos del mismo, y aun así esta reducción no es suficiente pues de esta quema se generan gases contaminantes y de invernadero tales como el CO2. La obtención catalítica de productos de tales como metanol y formaldehído a partir de metano no solamente darían solución al problema ambiental generado por los gases de efecto invernadero (CH4, CO2), sino que generarían cuantiosas regalías al país debido al mayor valor agregado de los productos. Para un país como Colombia rico en gas natural (yacimientos de gas natural, pozos petroleros, biogás resultante de tratamiento de aguas y residuos sólidos), la implementación de un proceso catalítico que genere productos orgánicos de mayor valor es una oportunidad industrial que además es necesaria para el desarrollo sostenible de la nación. De otro lado utilizar una materia prima actualmente desechada como el metano, barata y abundante por la incorporación de grupos funcionales será un gran aporte al desarrollo de la industria química. Las tecnologías actuales para la producción de Formaldehído se basan en una serie de procesos adelantados en tres etapas. Inicialmente el Metano es convertido (reacción de reformado) en gas de síntesis (mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno). La mezcla CO/H2 es convertida en Metanol, y por último es sometido a oxidación parcial hasta Formaldehído. La oxidación parcial directa del Metano a Formaldehído podría disminuir los intensivos costos energéticos del reformado por vapor (actualmente estos costos ascienden al 60% del costo total del proceso). El desarrollo de un proceso de una sola etapa, podría tener grandes incentivos económicos en la producción de esta importante materia prima de la industria química. En un etapa de investigación preliminar del grupo, se pudo establecer que los catalizadores basados en hierro como fase activa y sílica como soporte, preparados por el método Sol-Gel presentan buena actividad en la oxidación parcial de metano, con una alta selectividad hacia formaldehído. Este proyecto pretende estudiar y analizar las variables que intervienen en el proceso de síntesis del catalizador, y los efectos que tienen las mismas sobre las características fisicoquímicas del sólido resultante, así como su efecto en el desempeño como catalizador de la oxidación parcial en la escala de laboratorio evaluada con diferentes condiciones de operación (temperatura, presión, relación molar de reactivos, carga de catalizador, flujo de gases, etc).
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:Convocatoria Nacional de Investigación 2006
Modalidad:4. Apoyo a investigadores de la Universidad Nacional de Colombia, a través de proyectos de investigación
Responsable