MODELING AND SIMULATION OF THE OXIDATIVE DEHYDROGENATION OF ETHANE TO ETHYLENE IN A TURBULENT FLUIDIZED BED REACTOR (Atena Editora)

Abstract

En el presente trabajo se buscó evaluar el potencial empleo de un reactor de lecho fluidizado a escala industrial para llevar a cabo la producción de etileno por medio de la deshidrogenación oxidativa de etano, con un catalizador multimetálico. Para ello se modeló y simuló un reactor de dimensiones industriales operado bajo fluidización turbulenta, con un catalizador a base de óxidos mixtos multimetálicos (MoVTeNbO). El modelo contempla dos zonas secuenciales características de estos reactores, una zona densa, rica en partículas de catalizador, seguida por una región diluida en catalizador (“freeboard”), y en las cuales se contempla un flujo continuo de gas y sólidos. El modelo cinético empleado está basado en el formulismo Eley-Rideal y contempla un esquema cinético que considera la deshidrogenación oxidativa de etano a etileno y las reacciones de oxidación de estos a óxidos de carbono. Se consideraron diferentes condiciones de alimentación y operación del reactor, donde se varió la temperatura de operación, la composición de alimentación y la velocidad superficial del gas, y se determinó la conversión y rendimientos para cada caso. Los resultados sugieren que la reacción de deshidrogenación oxidativa de etano tiene potencial a llevarse a cabo a condiciones de fluidización turbulenta a nivel industrial, principalmente a las condiciones de alta temperatura y conversión estudiadas.