MXPA05001617A - Procedso isotermico para la deshidrogenacion de alcanos. - Google Patents

Abstract

La invencion se relaciona a un metodo isotermico para deshidrogenar alcanos para formar alquenos correspondientes en un lecho catalitico que contiene un catalizador de deshidrogenacion. El metodo se caracteriza porque el lecho catalitico contiene un material diluyente, inerte, cataliticamente inactivo. De preferencia, el material diluyente, inerte, cataliticamente inactivo se selecciona del grupo que consiste de los grupos II, III y IV principales, y los subgrupos III, IV y V, las mezclas de los mismos y nitruros y carburos de los elementos de los grupos III y IV principales, y tiene de preferencia una superficie BET de > 10m2/g. La presencia del material diluyente, cataliticamente inactivo en el lecho catalitico permite el rendimiento de volumen/tiempo en relacion a los alquenos formados para limitarse a preferiblemente 7.0 kg/(kg lecho x h).

Description

PROCESO ISOTÉRMICO PARA LA DESHIDROGENACION DE ALCANOS La presente invención se relaciona a un proceso isotérmico para la deshidrogenación de alcanos a alquenos, en particular un proceso isotérmico para la deshidrogenación de propano a propeno . La deshidrogenación de propano a propeno es fuertemente isotérmica con una entalpia ?? de reacción de 135 kJ/moles. El propano y propeno tienen únicamente una capacidad de calor comparativamente baj a de 160 J/ (moles x K) o 135 J/ (moles x K) a 600°C. En la deshidrogenación de propano, ésta conduce a gradientes de temperatura elevada dentro del reactor de deshidrogenación, como un resultado del cual la reacción se limita en gran medida por transporte de calor. Los procesos adiabáticos tales como UOP Oleflex evitan la limitación del transporte de calor de la reacción de deshidrogenación, es decir, la limitación por el transporte de calor a partir de las paredes del reactor dentro del interior del reactor, por el calor requerido de la reacción que se hace disponible en la forma del calor almacenado en el gas entrante supercaliente . Hasta 4 reactores se conectan normalmente en serie. El gas entrante se supercalienta a 300 K corriente arriba de su reactor. El uso de una pluralidad de reactores permite diferencias excesivamente grandes en las temperaturas de la mezcla de gas de reacción entre la entrada del reactor y la salida del reactor para evitarse. El supercalentamiento de la mezcla de gas entrante resulta, en primer lugar, en la formación de precursores de carbono que provocan la carbonización del catalizador y, en segundo lugar, en una reducción en la selectividad de deshidrogenación de propano debida a los procesos de desintegración (formación de metano y etano) . El grado elevado de supercalentamiento de los gases entrantes se evita en los procesos isotérmicos de Linde and Krupp/Uhde (proceso STAR) por el uso de tubos de reactor directamente encendidos. Aquí, la mezcla de gas de alimentación se calienta únicamente a la temperatura de reacción y la energía requerida para la reacción endotérmica se introduce en el sistema sobre la longitud completa del reactor a través de la pared del reactor, con un perfil de temperatura isotérmica que se busca tanto en la dirección axial como en la dirección radial. Para evitar la formación de los precursores de carbono en el pre-calentamiento de la mezcla de gas entrante, la mezcla de gas entrante puede también alimentarse al reactor a una temperatura más baja que la temperatura requerida para la reacción, y no únicamente el calor requerido para la reacción endotérmica sino también el calor adicional requerido para el calentamiento de la mezcla de reacción a la temperatura de reacción puede introducirse en el gas de reacción a través de la pared del reactor. Sin embargo, en la deshidrogenación de propano isotérmico llevada a cabo en la práctica en una escala industrial, se obtiene un perfil de temperatura el cual se desvia a un grado algunas veces elevado del perfil de temperatura ideal. Particularmente, en la región de entrada del lecho catalítico, es decir, donde el sistema está aún lejos del equilibrio termodinámico y las conversiones en gran aumento se logran, los gradientes de temperatura elevada ocurren tanto en la dirección axial como en la dirección radial. Las temperaturas más bajas ocurren donde las conversiones más grandes por unidad de volumen se logran. Es un objeto de la presente invención proporcionar un proceso isotérmico mejorado para la deshidrogenación del propano a propeno . En particular, es un objeto de la invención proporcionar un proceso de este tipo en el cual limitación de transporte de calor en el lecho catalítico se reduce y se evita la incidencia de gradientes de alta temperatura en el lecho catalítico. Se ha encontrado que este objeto se logra por un proceso isotérmico para la deshidrogenación de alcanos a los alquenos correspondientes sobre un lecho catalítico que comprende un catalizador de deshidrogenación activa, en donde el lecho catalítico comprende un material diluyente, catalíticamente inactivo, inerte.

Más adelante, el proceso isotérmico es, en contraste a un proceso adiabático, un proceso en donde el calor se introduce a partir del exterior en la mezcla de gas de reacción calentando el reactor externamente. El lecho catalítico se diluye preferiblemente con material inerte catalíticamente inactivo en aquellos lugares en donde gradientes de temperatura radial y/o axial grandes se establecerían sin tal dilución. Esto es particularmente el caso en lugares en el lecho catalítico en donde se logran conversiones en aumento elevadas, es decir, particularmente en la región de entrada del reactor de deshidrogenación. Los materiales inertes, catalíticamente inactivos, adecuados, son por ejemplo, los óxidos de elementos de grupos II, III y IV principales, grupos III, IV y V de transición y también mezclas de dos o más de estos óxidos, y también nitruros y carburos de elementos de grupos III y IV principales. Ejemplos son óxido de magnesio, óxido de aluminio, dióxido de silicio, esteatita, dióxido de titanio, dióxido de zirconio, oxido de niobio, óxido de torio, nitruro de aluminio, carburo de silicio, silicatos de magnesio, silicatos de aluminio, arcilla, caolín y piedra pómez. Los materiales diluyentes, inertes, catalíticamente inactivos tienen de preferencia un área superficial BET baja. Esto es generalmente < 10 m2/g, de preferencia < 5 m2/g y particularmente de preferencia < 1 m2/g. Un área superficial BET baja puede obtenerse por ignición de los óxidos anteriormente mencionados o materiales cerámicos a temperaturas elevadas de, por ejemplo > 1 000 °C. El material diluyente, inerte, catalíticamente inactivo tiene preferiblemente un coeficiente de conducción térmica de 293 K de > 0.04 W/ (m X K) , de preferencia > 0.5 / (m x K) y particularmente de preferencia > 2 W/ (m x K) . La conductividad térmica radial del lecho catalítico diluida con el material inerte, catalíticamente inactivo es de preferencia > 2 W/ (m x K) , particularmente de preferencia > 6 W/ (m x K) , en particular > 10 W/ (m x K) . El material diluyente, inerte, catalíticamente inactivo puede utilizarse en la forma de material triturado o cuerpos conformados. La geometría y dimensiones del material diluyente, catalíticamente inactivo se eligen preferiblemente de manera que el material diluyente y el catalizador de deshidrogenación activa se mezclan fácilmente. Esto es generalmente el caso cuando las partículas catalíticas y las partículas del material diluyente, catalíticamente inactivo tienen aproximadamente el mismo diámetro de partícula. La geometría de las partículas del material diluyente, catalíticamente inactivo pueden seleccionarse de tal manera que la caída de presión establecida sobre la longitud total de lecho es menor que la caída de presión que se establecería sobre un lecho no diluido que contiene la misma cantidad de catalizador de deshidrogenación activa. Por ejemplo, los anillos o materiales extruidos huecos del material diluyente, catalíticamente inactivo pueden utilizarse para este propósito. Estos también afectan la uniformidad de temperatura mejorada (naturaleza isotérmica) ya que fuerzan al gas a fluir a través del flujo en una dirección que se desvía desde la dirección axial principal de los tubos de reactor. La mezcla de conducción de calor mejorada resultante incrementa el transporte de calor en la mezcla de gas de reacción. Como un resultado, la caída de presión se reduce y la conductividad térmica radial se incrementa con el tamaño incrementado de los anillos o materiales' extruidos huecos. Sin embargo, el uso de cuerpos conformados excesivamente grandes es menos preferido debido a la mezcla pobre con partículas catalíticas (más pequeñas) que resulta entonces. Se prefieren las partículas catalíticas pequeñas sobre partículas catalíticas grandes debido a la limitación de transporte de masa que de otra manera ocurre. Ejemplos de geometrías de cuerpo conformado adecuado son gránulos o materiales extruidos que tienen un diámetro promedio de 2 a 8 mm y una altura promedio de 2 a 16 mm. La altura es de preferencia de 0.5 a 4 veces el diámetro, particularmente de preferencia 1 a 2 veces el diámetro. También adecuados son anillos o materiales extruidos huecos que tienen un diámetro interno promedio de 6 a 20 itim y una altura promedio de 6 a 20 mm. La altura es de preferencia de 0.5 a 4 veces el diámetro, particularmente de preferencia aproximadamente 1-2 veces el diámetro. El espesor de pared es usualmente de 0.1 a 0.25 veces el diámetro. Como se indica anteriormente, los anillos y materiales extruidos huecos tienen la ventaja adicional de mejor la mezcla convectiva de la mezcla de gas de reacción y, en particular, una caida de presión más baja. La caída de presión en el lecho diluido puede ser aún más baja que aquella en un lecho no diluido a pesar del volumen incrementado y de este modo una longitud de reactor incrementada. Una geometría adecuada adicional de los cuerpos conformados es una geometría esférica. Las esferas tienen de preferencia un diámetro promedio de 1 a 5 mm. En particular, los cuerpos catalíticos conformados y cuerpos conformados del material inerte tienen geometría y dimensiones similares o aún idénticas. La proporción del espacio vacío en el lecho catalítico diluido con el material diluyente catalíticamente inactivo es de preferencia al menos 30%, más preferiblemente de 30 a 70%, particularmente de preferencia de 40 a 70%. El catalizador de hidrogenación activa y el material diluyente, inerte, catalíticamente inactivo se presentan generalmente en una proporción de catalizador .-material inerte de desde 0.01:1 a 10:1, de preferencia desde 0.1:1 a 2:1, en cada caso en base a los volúmenes del lecho del catalizador y del material inerte. Una forma adecuada del reactor para llevar a cabo la deshidrogenación del alcano de la presente invención es un reactor de tubo de lecho fijo o un reactor de armazón y tubo. En el caso de estos reactores, el catalizador (catalizador de deshidrogenación y, cuando se utiliza oxigeno como coalimentación, posiblemente un catalizador de oxidación especifico) se ubica como un lecho fijo en un tubo de reacción o en un manojo de tubos de reacción. Los tubos de reacción se calientan usualmente de manera indirecta por un gas, por ejemplo un hidrocarburo tal como metano, que se quema en el espacio que rodean los tubos de reacción. Es ventajoso emplear esta forma indirecta de calentamiento únicamente a lo largo de primero aproximadamente 20-30% de la longitud el lecho fijo y para calentar la longitud restante del lecho a la temperatura de reacción requerida por el calor radiante emitida por el calentamiento indirecto. Los diámetros internos habituales de los tubos de reacción son de aproximadamente 10 a 15 cm. Un reactor de deshidrogenación de armazón y tubo tienen de aproximadamente 300 a 1 000 tubos de reacción. La temperatura en el interior de los tubos de reacción usualmente varia de 300 a 700°C, de preferencia de 400 a 700 °C. La presión del trabajo está usualmente en el rango de 0.5 a 12 bares, y la presión en la entrada del reactor es frecuentemente de 1 a 2 bares cuando se utiliza dilución de vapor baja (correspondiente al proceso BASF-Linde) o de 3 a 8 bares cuando se utiliza una dilución de vapor alta (correspondiente al "proceso de regeneración activo de vapor" (Proceso STAR) de Phillips Petroleum Co., véase. US 4,902,849, US 4,996,387 y US 5,389,342). Las velocidades de espacio normal de propano sobre el catalizador (GHSV) son de 500 a 2 000 h"1, en base en el alcano que va a reaccionarse . La dilución del lecho catalítico con material inerte, catalíticamente inactivo conduce a un incremento en volumen del lecho catalítico diluido comparado a un lecho catalítico no diluido. El volumen de reactor más grande requerido como un resultado se proporciona de preferencia alargando los tubos de reactor individuales. Un incremento en el diámetro de los tubos de reactor es menos preferido, ya que este reduce el área superficial ¡proporción de volumen del reactor, que actúa -contra transporte de calor aceptable. Incrementar el número de tubos de reactor mientras se mantienen los tubos individuales en la misma longitud es de este modo menos preferido, ya que esto requiere soldaduras adicionales y conexiones que son costosas. El alargamiento de los tubos de reactor en un diámetro de tubo constante resulta únicamente en los costos de material incrementados y se prefiere por lo tanto. Si se desea, las medidas anteriormente mencionadas para incrementar el volumen del reactor pueden combinarse para lograr un estado óptimo a partir de los puntos de vista de ingeniería y económicos. El coeficiente de transmisión de calor de los tubos de reactor es de preferencia > 4 W/m2 K, particularmente de preferencia > 10 W/m2 K, en particular > 20 W/m2 K. Ejemplos de materiales adecuados que tienen tal coeficiente de transmisión de calor son acero y acero inoxidable. El catalizador de deshidrogenación activa se diluye, por ejemplo con material inerte catalíticamente inactivo en las secciones del reactor en donde el rendimiento de espacio-tiempo sin dilución si > 7.0 kg/ (kgiecho x h) , se basa en el alqueno formado. Como un resultado de la dilución, el rendimiento de espacio-tiempo puede restringirse a los valores antes mencionados como límite superior. Este límite superior es de preferencia 4.0 kg/ (kglecho x h) , particularmente de preferencia 2.5 kg/(kgiecho x h) y especialmente 1.5 kg/ (kgieCho x h) . Debido a las conversiones en aumento, más bajas, resultantes, se evita el establecimiento de gradientes térmicos radiales y/o axiales elevados. El catalizador puede diluirse en las secciones del reactor en donde la conversión sin dilución sería > 0.3 kg/ ( kgiecho x h) , y se diluye de preferencia en las secciones en donde la conversión sin dilución sería > 0.5 kg/(kgieCho x h) , particularmente de preferencia > 1.0 kg/(kglectlo x h) y especialmente > 1.5 kg/(kgieCho x h) · El catalizador de deshidrogenacion activa puede aplicarse también como un armazón a un cuerpo conformado hecho del material diluyente, catalíticamente inactivo. Tales cuerpos conformados pueden ser anillos o materiales extruidos huecos que producen una caída de presión baja en el lecho catalítico . En una modalidad del proceso de la presente invención, el lecho catalítico se diluye con material inerte, catalíticamente inactivo en secciones del reactor, en donde una temperatura interna de > 650°C, de preferencia > 700 °C y particularmente de preferencia > 750 °C, ocurriría en un lecho catalítico no diluido del catalizador de deshidrogenacion activa durante la regeneración del catalizador quemando los depósitos de carbono en un gas que contiene oxígeno. La parte del calor requerida para la deshidrogenacion puede generarse en el lecho catalítico mismo por combustión de hidrógeno, hidrocarburos y carbono con oxígeno mezclado. La combustión ocurre catalíticamente. El catalizador de deshidrogenacion utilizado generalmente cataliza también la combustión de hidrocarburos y del hidrógeno con el oxígeno, de manera que en principio no se requiere de este modo ningún catalizador de oxidación específico diferente. En una modalidad, la combustión se lleva a cabo en la presencia de uno o más catalizadores de oxidación que catalizan selectivamente la combustión del hidrógeno con oxígeno en la presencia de los hidrocarburos . La combustión de los hidrocarburos con oxígeno para formar CO y CO2 procede entonces únicamente a un grado menor, que tiene un efecto favorable en las selectividades logradas a la formación de los alquenos . El catalizador de deshidrogenación y el catalizador de oxidación se presentan preferiblemente en diferentes zonas de reacción. El catalizador que cataliza selectivamente la oxidación del hidrógeno en la presencia de hidrocarburos se ubica preferiblemente en lugares en donde la presión parcial del oxígeno es más elevada que en otros puntos en el reactor, en particular, en la proximidad del punto al cual se alimenta el gas que contiene oxígeno. El gas que contiene oxígeno y/o hidrógeno puede introducirse en uno o más puntos en el reactor . Un catalizador preferido que cataliza selectivamente la combustión del hidrógeno comprende óxidos o fosfatos seleccionados del grupo que consiste de los óxidos y fosfatos de germanio, estaño, plomo, arsénico, antimonio y bismuto. Un catalizador preferido adicional que cataliza la combustión del hidrógeno comprende un metal noble del grupo VIII o I de transición. Los catalizadores de deshidrogenación utilizados generalmente comprenden un soporte y una composición activa.

El soporte es un óxido resistente al calor u óxido metálico. Los catalizadores de deshidrogenación comprenden de preferencia un óxido metálico seleccionado del grupo que consiste de dióxido de zirconio, óxido de zinc, óxido de aluminio, dióxido de silicio, dióxido de titanio, óxido de magnesio, óxido de lantano, óxido de cerio y mezclas de los mismos como soporte. Los soportes preferidos son dióxido de zirconio y/o dióxido de silicio; se da particular preferencia a mezclas de dióxido de zirconio y dióxido de silicio. La composición activa de los catalizadores de deshidrogenación comprende generalmente uno o más elementos del grupo VIII de transición, de preferencia platino y/o paladio, particularmente de preferencia platino. Además, los catalizadores de deshidrogenación pueden comprender además uno o más elementos de los grupos I y/o II principales, de preferencia potasio y/o cesio. Además, los catalizadores de deshidrogenación pueden comprender uno o más elementos del grupo III de transición incluyendo los lantánidos y actínidos, de preferencia lantano y/o cerio. Finalmente, los catalizadores de deshidrogenación pueden comprender uno o más elementos de los grupos III y/o IV principales, de preferencia uno o más elementos del grupo que consiste de boro, galio, silicio, germanio estaño y plomo, particularmente de preferencia estaño. En una modalidad preferida, el catalizador de deshidrogenación comprende al menos un elemento del grupo VIII de transición, al menos un elemento de los grupos I y/o II principales, al menos un elemento de los grupos III y/o IV principales y al menos un elemento del grupo III de transición incluyendo los lantánidos y actinidos . La deshidrogenación de alcano se lleva a cabo usualmente en la presencia de vapor. El vapor agregado sirve como transportador de calor y ayuda a la gasificación de los depósitos orgánicos en los catalizadores, contrarrestando asi la carbonización de los catalizadores e incrementando la vida operante del catalizador. Los depósitos orgánicos se convierten en monóxido de carbono y dióxido de carbono. El catalizador de deshidrogenación puede regenerarse en una manera conocida per se. De este modo, el vapor puede agregarse a la mezcla de gas de reacción o un gas que contiene oxigeno a temperatura elevada puede pasar sobre el lecho catalítico de vez en cuando y los depósitos de carbono pueden quemarse de esta manera. Los alcanos adecuados que pueden utilizarse en la presencia de la presente invención tienen de 2 a 14 átomos de carbono, de preferencia de 2 a 6 átomos de carbono. Ejemplos son etano, propano, n-butano, isobutano, pentano y hexano. Se da preferencia al etano, propano y butanos. Se da preferencia particular al propano y butano, y el propano es especialmente preferido.

El alcano utilizado en la deshidrogenacion de alcano no tiene que ser químicamente puro. Por ejemplo, el propano utilizado puede comprender además hasta 50% en volumen de gases adicionales tales como etano, metano, etileno, butanos, butenos, propino, acetileno, ¾S, S02 y pentanos. El butano utilizado puede ser una mezcla de n-butano e isobutano y puede además comprender por ejemplo, hasta 50% en volumen de metano, etano, eteno, propano, propeno, propino, acetileno, hidrocarburos de C5 y C6 y también ¾S y SO2. El propano sin purificar/butano sin purificar utilizado generalmente contiene al menos 60% en volumen, de preferencia al menos 70% en volumen, particularmente de preferencia al menos 80% en volumen, en particular al menos 90% en volumen y muy particularmente de preferencia al menos 95% en volumen de propano o butano. La deshidrogenacion del alcano da una mezcla de gas que comprende no únicamente alqueno y alcano no reactivo, sino también constituyentes secundarios. Los constituyentes secundarios usuales son hidrógeno, agua, nitrógeno, CO, C02 y productos de desintegración del alcano utilizado. La composición de la mezcla de gas que deja la etapa de deshidrogenacion puede variar en gran medida. De este modo, cuando la deshidrogenacion se lleva a cabo con la introducción de oxigeno e hidrógeno adicional, la mezcla de gas del producto tendrá un contenido comparativamente elevado de agua y óxidos de carbono. Cuando no se emplea ninguna introducción de oxigeno, la mezcla de gas del producto a partir de la deshidrogenación tendrá un contenido de hidrógeno comparativamente elevado. Por ejemplo, la mezcla de gas del producto que deja el reactor de deshidrogenación en la deshidrogenación del propano comprende al menos los constituyentes propano, propeno e hidrógeno molecular. Sin embargo, esto comprenderá generalmente además 2, H20, metano, etano, etileno, CO y C02. Esto estará usualmente bajo una presión de 0.3 a 10 bares y frecuentemente tendrá una temperatura de 400 a 700 °C, en casos favorables de 450 a 600°C. La invención se ilustra por los siguientes ej emplos .

Ejemplo 1 Producción del catalizador Se impregnaron 5000 g de un óxido mezclado con Zr02/Si02 triturado a partir de Norton (fracción de tamiz: 1.6-2 mm) con una solución de 59.96 g de SnCl2.2H20 y 39.43 g de H2PtCl6.6H20 en 2 000 mi de etanol correspondiente al consumo del solvente. La composición se mezcló en un recipiente giratorio a temperatura ambiente durante 2 horas, secada subsecuentemente a 100 °C durante 15 horas y calcinada a 560 °C durante 3 horas.

El catalizador se impregnó entonces con una solución de 38.55 g de CsN03, 67.97 g de KN03 y 491.65 g de La(NÜ3) que habla sido conformado con agua a un volumen total de 2 000 mi correspondiente al consumo de agua. El catalizador se mezcló en un recipiente giratorio a temperatura ambiente durante 2 horas, secado subsecuentemente a 100 °C durante 15 horas y calcinado a 560 °C durante 3 horas. El catalizador tuvo un área superficial BET de 84 m2/g.

Ejemplo 2 Deshidrogenación de propano a propeno. Se mezclaron intimamente 125 mi, correspondientes a 140.57 g del catalizador producido en el ejemplo 1 con 1 375 mi de esferas de esteatita (diámetro: 1.5-2.5 mm) e instalado en un reactor de tubo que tiene un diámetro interno de 40 mm y una longitud de 180 cm. Se dispuso el lecho catalítico de 114.5 cm de largo de manera que el catalizador se ubicó en la región isotérmica del tubo de reactor eléctricamente caliente. El volumen restante del tubo de reactor se llenó con esferas de esteatita (diámetro: 4-5 mm) . El reactor se calentó a 500 °C (temperatura de pared del reactor) en un flujo de nitrógeno de 250 1/h estándares y una presión de salida del reactor de 1.5 bares. El catalizador se suministró, en secuencia durante 30 minutos en cada caso, a 500 °C en primer lugar con hidrógeno diluido (50 1/h estándares de ¾+ 200 1/h estándares de N2) , luego con hidrógeno no diluido (250 1/h estándares de H2) , luego con nitrógeno para enjuague (1 000 1/h estándares de N2) , luego con hidrógeno diluido (50 1/h estándares de H2 + 200 1/h estándares de N2) y subsecuentemente con hidrógeno no diluido (250 1/h estándares de H2) . Se pasaron subsecuentemente sobre el catalizador 250 1/h estándares de propano (99.5% puro) y 250 g/h de vapor de agua a 612 °C (temperatura de pared del reactor) . La presión de salida del reactor fue de 1.5 bares. Los productos de reacción se analizaron por cromatografía de gas. Después de un tiempo de reacción de dos horas, 47% del propano utilizado se convirtió en propeno con una selectividad del 97%. Después de un tiempo de reacción de 10 horas, la conversión fue 42% y la selectividad fue 97%.

Ejemplo Comparativo Se instalaron 125 mi, correspondientes a 140.57 g del catalizador producido en el ejemplo 1 en un tubo de reactor que tiene un diámetro interno de 40 mm y una longitud de 180 cm. El lecho catalítico de 9.5 cm de largo se dispuso de tal manera que se ubicó el catalizador en la región isotérmica del tubo de reactor eléctricamente calentado. El volumen restante al tubo de reactor se llenó con esferas de esteatita (diámetro: 4-5 itim) . El reactor se calentó a 500 °C (temperatura de pared del reactor) a un flujo de nitrógeno de 250 1/horas estándares y una presión de salida del reactor de 1.5 bares. El catalizador se activó por medio de hidrógeno y aire como se describe en el ejemplo 2. Se pasaron subsecuentemente 250 1/horas estándares de propano (99.5% puro) y 250 g/h de vapor de agua sobre el catalizador a 612 °C (temperatura de pared del reactor) . La presión de salida del reactor fue 1.5 bares. Los productos de reacción se analizaron por cromatografía de gas. Después de un tiempo de reacción de dos horas, 25% del propano utilizado se convirtió en propeno con una selectividad de 96%. Después de un tiempo de reacción de 10 horas, la conversión fue 24% y la selectividad fue 97%.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES 1. Un proceso isotérmico para la deshidrogenación de alcanos a los alquenos correspondientes sobre un lecho catalítico que comprende un catalizador de deshidrogenación activa, en donde el calor se introduce del exterior en la mezcla de gas de reacción calentando el reactor externamente, y en donde el lecho catalítico comprende un material diluyente, inerte, catalíticamente inactivo. 2. Un proceso como se reclama en la reivindicación 1, en donde el material diluyente, inerte, catalíticamente inactivo se selecciona del grupo que consiste de óxidos de elementos de los grupos II, III y IV principales, grupos III y IV y V de transición y mezclas de los mismos y nitruros y carburos de los elementos de los grupos III y IV principales. 3. Un proceso como se reclama en la reivindicación 1 ó 2, en donde el material diluyente, inerte, catalíticamente inactivo se selecciona del grupo que consiste de óxido de magnesio, óxido de aluminio, dióxido de silicio, esteatita, dióxido de titanio, dióxido de zirconio, óxido de niobio, óxido de torio, nitruro de aluminio, carburo de silicio, silicato de magnesio, silicato de aluminio, arcilla, caolín, piedra pómez y mezclas de los mismos. . ün proceso como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el material diluyente, inerte, catalíticamente inactivo tiene un área superficial BET de < 10 m2/g. 5. Un proceso como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el material diluyente, inerte, catalíticamente inactivo tiene un coeficiente de conducción térmica de > 0.04 W/ (m x K) . 6. Un proceso como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el rendimiento espacio-tiempo basado en alcano formado se limita a 7.0 kg/ (kgieCho x h) por la presencia del material diluyente, catalíticamente inactivo en el lecho catalítico. 7. Un proceso como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el material diluyente, inerte, catalíticamente inactivo se presenta en la forma de cuerpos conformados seleccionados del grupo que consiste de gránulos y materiales extruidos que tienen un diámetro promedio de 2 a 8 mm, una altura promedio de 2 a 16 mm, con la altura que es de 0.5 a 4 veces el diámetro, los anillos y materiales extruidos huecos que tienen un diámetro externo promedio y una altura promedio de 6 a 20 mm, con la altura que es de 0.5 a 4 veces el diámetro y el espesor de pared que es de 0.1 a 0.25 veces el diámetro, y esferas que tienen un diámetro promedio de 1 a 5 mm. 8. Un proceso como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la proporción de espacio vacío en el lecho es al menos 30%. 9. Un proceso como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el catalizador de deshidrogenación activa comprende uno o más elementos del grupo VIII de transición, uno o más elementos de los grupos I y/o II principales, uno o más elementos del grupo III de transición incluyendo los lantánidos y actinidos y uno o más elementos de los grupos III y/o IV principales en un soporte oxidico . 10. Un proceso como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, llevado a cabo en un reactor de tubo o un reactor de armazón y tubo. 11. Un proceso como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el propano se deshidrogena.