Hidrocarburos alifáticos, ¿cómo oxidarlos con fase de vapor?

Los hidrocarburos alifáticos saturados son compuestos orgánicos constituidos por átomos de carbono e hidrógeno. Dicho compuesto no deriva del benceno, que son hidrocarburos alifáticos y aromáticos, que pueden llegar a formar cadenas abiertas o cerradas, saturadas o insaturadas. Estas diferencias los clasifican en alcanos, alquenos y alquinos. Ahora, sí del proceso en fases de vapor se trata, el agente oxidante por excelencia es el oxígeno.

Es importante destacar que a nivel industrial el buen funcionamiento de estos procesos requiere del empleo de catalizadores y de operaciones en temperaturas elevadas. En consecuencia, la oxidación de hidrocarburos alifáticos saturados en fase de vapor solo es un escenario posible si se emplean sustancias que tienen una presión de vapor suficientemente elevada en relación con la temperatura de reacción.

La finalidad es que puedan mezclarse con el oxígeno y pasar sobre el catalizador en estado gaseoso. Por otro lado, resulta vital que la sustancia expuesta presente estabilidad térmica, ya que solo de esa forma podrán generarse otros productos igualmente resistentes a la temperatura y oxidación.

Para que la oxidación de hidrocarburos alifáticos y aromáticos cumpla con todos sus objetivos, también es imprescindible que estos compuestos puedan separarse con facilidad del resto de los gases que se forman en la reacción.

 

Hidrocarburos alifáticos más fáciles de oxidar

 

alifático hidrocarburos alifáticos saturados y aromáticos


Sin importar su clasificación, los hidrocarburos alifáticos se exponen a la oxidación con vapor debido a la sencillez del proceso. Entre ellos; los alcanos, más específicamente, el metano, etano, propano y butano.

En el caso del metano, la transformación catalítica es de alcohol a formaldehído, pero con bajas conversiones. El procedimiento consiste en mezclar oxígeno con metanol y pasar el resultado sobre el catalizador, una red de cobre caliente. Tras la condensación hay que separar el producto deseado. Al ser un proceso exotérmico da rendimientos que permiten su utilización industrial.

Con el metano el rendimiento es de del 85 al 95 % de acetaldehído por oxidación con aire del etanol. En el proceso una quinta parte del acetaldehído se puede firmar por deshidrogenación. El catalizador utilizado es plata o cobre sobre amianto, los cuales se activan con pequeñas cantidades de cobalto y cromo. Su dificultad se debe a las pérdidas de formaldehído, óxidos de carbono y demás.

Este mismo método resulta adaptable para la oxidación de los hidrocarburos alifáticos propanol y butanol a los ácidos correspondientes, sobre todo en los casos en que se utilizan catalizadores de cobalto en solución ácida. Si la oxidación es directa, del glicol etilénico se puede obtener glioxal, producto que se emplea en un sistema para impedir el encogimiento de la viscosa.

 

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