Desarrollo de un micro-reactor de lecho empacado para la síntesis de acetato de metilo

Abstract

Se desarrolló un prototipo experimental de un micro-reactor de lecho empacado para el estudio de la producción de acetato de metilo a partir de la esterificación isotérmica de metanol con ácido acético, usando una resina ácida de intercambio iónico (Amberlyst 15) como catalizador. Se evaluó el efecto del flujo de los reactivos, temperatura y masa de catalizador en la conversión del metanol. Los resultados experimentales fueron analizados estadísticamente y comparados con los obtenidos mediante simulación numérica. Se encontró que todos los parámetros evaluados tienen un efecto significativo sobre la conversión, y que ésta se ve favorecida con la disminución del flujo de los reactivos y el aumento de la temperatura y la masa de catalizador. Finalmente, se observó que los resultados de la simulación numérica subestiman la conversión, donde se obtuvo un valor máximo de 0.63 en comparación con la obtenida experimentalmente de 0.71.

An experimental prototype of a micro-packed bed reactor was developed to study the production of methyl acetate from isothermal esterification of methanol with acetic acid over an acidic ion exchange resin (Amberlyst 15) as catalyst. The effect of flow of the reactants, temperature and catalyst mass was evaluated on methanol conversion. The experimental results were statistically analyzed and compared with those obtained by numerical simulation. It was found that all the evaluated parameters have a significant effect on the conversion, and it is favored by decreasing flow of the reactants and increasing temperature and mass of catalyst. Finally, it was observed that the simulation results underestimated the conversion, where a maximum value of 0.63 was obtained, in comparison with a value of 0.71 that was experimentally obtained.