Comportamiento individual y colectivo de catalizadores de zeolita Zn/HZSM-5 y SAPO-18 en el proceso de metanol a olefinas (MTO)

Las olefinas o alquenos son hidrocarburos insaturados que tienen al menos un doble enlace carbono-carbono, cuya fórmula general es (CH2)n.En particular, las olefinas ligeras son uno de los bloques principales de la industria petroquímica debido a su gran versatilidad como materia prima dando lugar a un amplio abanico de derivados. La producción de olefinas ligeras proviene principalmente del craqueo térmico con vapor, del craqueo catalítico en lecho fluidizado (FCC) y del proceso de transformación de metanol en olefinas (MTO) o en propileno (MTP). Se espera que el mercado de etileno pueda abastecerse por las rutas de valorización del gas natural, utilizando etano como materia prima en los procesos de craqueo térmico y deshidrogenación, debido al reciente descubrimiento de reservas de gas de esquisto

Olefina arinen ekoizpena: egungo egoera eta aurreikuspenak

Light olefins (especially, ethylene and propylene) are the key building blocks of the petrochemical industry and they are mainly used to produce polyolefins (polyethylene and polypropylene). Nowadays, light olefin demand is continuosly increasing, where ethylene demand shows an annual average rate of 3-5% and propylene of 5-7%. Ethylene demand is satisfied by ethane steam cracking (SC) process. However, in order to fulfill the propylene demand, the selectivity achieved by conventional technologies (SC and fluid catalytic cracking (FCC)) should be improved. Furthermore, these industrial technologies show a great dependence on fossil fuels and a high energy consumption.Thus, improving these conventional technologies, as well as developing alternative processes based on rewenable sources are the main challenges for the refineries and the petrochemical industries. In this work, the main applications of light olefins and their worldwide demand are firstly analyzed. Then, the conventional technologies (from fossil fuels) are described; and, finally, other sustainable techonologies are discussed, which are based on the valorization of biomass and wastes.; Olefina arinak (bereziki, etilenoa eta propilenoa) industria petrokimikoko oinarrizko lehengaiak dira eta poliolefinak (polietilenoa eta polipropilenoa) ekoizteko erabiltzen dira nagusiki. Gaur egun, olefinen eskaria handituz doa: etilenoaren eskariak urteko % 3-5eko igoera izan du, eta propilenoak, aldiz, % 5-7koa. Etilenoaren eskaria bermatuta dago etanoaren ur-lurrun bidezko cracking termiko (SC) prozesuaren bitartez, baina propilenoaren eskaria betetzeko, ohiko prozesuek (SC eta cracking katalitikoa ohantze fluidizatuan (FCC)) eskaintzen duten hautakortasuna hobetu beharra dago. Gainera, industria-mailan ezarritako teknologiek erregai fosilen mendekotasun eta energia-kontsumo handia dute. Beraz, ohiko teknologiak hobetzea eta iturri berriztagarriak erabiltzen dituzten prozesuak garatzea dira gaur egungo findegiaren eta industria petrokimikoaren erronka nagusiak. Artikulu honetan, lehendabizi, olefina arinen erabilerak eta haien eskaria mundu-mailan aztertuko dira. Jarraian, ohiko teknologiak deskribatuko dira (iturri fosiletik abiatuz) eta, azkenik, bestelako teknologia berriztagarriak aurkeztuko dira, biomasaren eta hondakinen balorizazioan oinarritzen direnak

Hidrokarburo likidoen ekoizpena etilenoaren oligomerizazioaren bitartez

Ethylene is the most demanded light olefin within petrochemical industry, with an increasing annual rate of 3,4% on its demand. Due to the availability of natural gas, ethane’s price has shown a drastic decrease worldwide and, therefore, ethane steam cracking (SC) units are beind boosted within refineries, where ethylene is the main product. This situation has led to an excess of ethylene production, while the deficit on propylene production has increased. Therefore, the valorization of ethylene by oligomerization brings the opportunity to obtain high-added valued products, such as, higher olefins, transportation fuels (gasoline, jet fuel and diesel) and/or aromatics; which has increased the interest in both refiner-ies and petrochemical industries. Appart from facing the excess of ethylene production, the ethylene used in the oligomerization process, can be produced from more sustainable sources (i.e. by CO2 valorization). Hence, oligomerization products, particularly fuels, will be free of sulfur and heteroatoms, and thus, they will show a lower level of toxicity as well as a lower environmental impact in comparison to those derived from fossil fuels. In this work, the main applications of ethylene and the main technologies for ethylene production (conventional and more sustainable ones) are firstly analyzed. Then, ethylene oligomerization technologies which are available in industry are described, where different types of catalysts, operating conditions (temperature and pressure) and the reaction mechanism are explained. Finally, the main facts that relate ethylene oligomerization to Sustainable Development Goals (SDGs) are analyzed.; Etilenoa industria petrokimikoko olefina arinen merkatuan liderra da, eta haren eskaria urtean % 3,4 igo-tzen da. Gas naturalaren eskuragarritasuna dela eta, etanoaren prezioak beherakada nabarmena izan du mundu-mailan eta horrek findegietan etanoaren ur-lurrun bidezko cracking termiko (SC) izeneko prozesuaren erabilera areagotu du, non eti-lenoa ekoizten den nagusiki. Horrek findegietan etilenoaren gaindikina izatea eragin du, eta areagotu egin du propilenoaren ekoizpenean dagoen defizita. Hori horrela, etilenoa oligomerizazioaren bitartez balorizatzeak balio erantsiko produktuak ekoiztea ahalbidetzen du, hala nola olefina astunak, erregaiak (gasolina, jet fuela eta diesela) edota aromatikoak; beraz, interesa piztu du gaur egungo findegietan zein industria petrokimikoetan. Izan ere, etilenoaren gaindikinari aurre egiteaz gain, oligomerizazioan erabilitako etilenoa iturri jasangarrietatik baldin badator, esate baterako CO2-aren balorizaziotik, lortutako oligomerizazio-produktuek, bereziki erregaiek, ez dute sufrerik izango, ezta heteroatomorik ere; beraz, toxikotasun-maila askoz baxuagoa izango dute, eta jatorri fosiletik lortutako erregaiek baino inpaktu txikiagoa ingurumenean. Artikulu honetan, lehendabizi etilenoaren erabilerak, ohiko teknologiak eta teknologia berriztagarriagoak laburki azaldu dira. Jarraian, etile-noaren oligomerizaziorako industrian ezarrita dauden teknologiak deskribatu dira, katalizatzaile motak, operazio-baldintzak(tenperatura eta presioa) eta erreakzio-mekanismoa aztertuz. Azkenik, etilenoaren oligomerizazioak eta garapen jasangarrirako helburuen (GJHen) arteko harremana erlazionatzen duten gakoak laburbildu dira

Comportamiento individual y colectivo de catalizadores de zeolita Zn/HZSM-5 y SAPO-18 en el proceso de metanol a olefinas (MTO)

Las olefinas o alquenos son hidrocarburos insaturados que tienen al menos un doble enlace carbono-carbono, cuya fórmula general es (CH2)n.En particular, las olefinas ligeras son uno de los bloques principales de la industria petroquímica debido a su gran versatilidad como materia prima dando lugar a un amplio abanico de derivados. La producción de olefinas ligeras proviene principalmente del craqueo térmico con vapor, del craqueo catalítico en lecho fluidizado (FCC) y del proceso de transformación de metanol en olefinas (MTO) o en propileno (MTP). Se espera que el mercado de etileno pueda abastecerse por las rutas de valorización del gas natural, utilizando etano como materia prima en los procesos de craqueo térmico y deshidrogenación, debido al reciente descubrimiento de reservas de gas de esquisto