Estudio cinético y de actividad en la hidrogenación de dióxido de carbono sobre catalizador comercial de níquel - alumina

La reacción de metanación es de real interés industrial en varios procesos. En la producción de hidrógeno a partir de gas natural es necesario la eliminación de los óxidos de carbono. Similarmente, en la síntesis de amoníaco a partir de gas natural o nafta se deben eliminar los óxidos de carbono que son venenos para el catalizador utilizado en la etapa de síntesis. Por otra parte, a raíz de la creciente demanda mundial de gas combustible y en base al conocimiento existente sobre la fabricación de gas a partir del carbón, en los últimos años se fueron intensificando los estudios y desarrollos de procesos para la producción de gases de alto poder calorífico. La gasificación del carbón, produce una mezcla gaseosa consistente fundamentalmente de metano, hidrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno y amoníaco. Este gas debe ser enriquecido desde el punto de vista energético. Ello se efectúa mediante la transformación catalítica del monóxido y dióxido de carbono en metano, lo cual implica un aumento en la capacidad calorífica de 3000-4000 kcal/m^ a 9000-9500 kcal/m^. El presente trabajo tiene por objeto: 1. - La determinación de los parámetros cinéticos de la llamada reacción de Sabatier. 4 H2(g) + C02(g) -> CH4(g) + 2 H20(g) {1} llevada a cabo sobre un catalizador comercial de Ni/Al^^. 2. - La comparación de actividades de distintos catalizadores comerciales a base de níquel y su relación con las propiedades estructurales de los mismos. Si analizamos las composiciones de equilibrio para mezclas de C02 e H2 a 1 atm de presión (2), resulta que la formación de monóxido de carbono es termodinámicamcnte posible por encima de los 370°C y la deposición de carbón se favorece a temperaturas cada vez más bajas cuando la relación H2 : CO2 es menor de 3,5. Teniendo en cuenta estas consideraciones termodinámicas se trabajó en un rango de temperaturas de 440-640°C, a presión atmosférica y a relaciones de H2 : CO2 superiores a 3,5. En estas condiciones no se forma carbón pero tiene lugar la producción simultánea de CO según la conocida reacción de ”gas de agua”.Tesis digitalizada en SEDICI gracias a la Biblioteca Central de la Facultad de Ciencias Exactas (UNLP).Facultad de Ciencias Exacta