Autor: I. Q. Victor M. Alcerreca Sánchez Fecha: 1991-03

1. C LISIS
SU EVOLUCION
DESDE LA
ALQUIMIA HASTA
SU RECONOCIMIENTO
COMO DISCIPLINA
CIENTIFICA

2. CATALISIS. Su evolución desde la alquimia hasta su
reconocimiento como disciplina cientffica. Avances y
perspectivas como solución industrial estratégica.
PRESENTADO POR: I. Q. VICTOR M. ALCERREC& SANCHEZ
Trabajo para ingreso como Académico de Número
Academia Mexicana de Ingeniería
Marzo de 1991
1

3. 2
CONTENIDO
1.- EVOLUCION
• ANTECEDENTES Y PREHISTORIA
• EDAD MEDIA
• SIGLO XIX
• PRIMERA MITAD DEL SIGLO XX
• SEGUNDA GUERRA MUNDIAL EN ADELANTE
II.- CLASIFICACION Y ASPECTOS GENERALES
11.1.- CATALISIS HOMOGENEA
• DIFERENTES SISTEMAS
• PRINCIPALES APLICACIONES Y DESARROLLOS INDUSTRIALES
11.2.- CATALISIS HETEROGENEA
• CLASIFICACION DE CATALIZADORES Y TIPOS DE SOLIDOS CATALITICOS
• ZEOLITAS
11.3.- CATALISIS ENZIMATICA
11.4.- DESACT1VACION DE CATALIZADORES Y VENENOS

4. 3
III.- REACTORES Y TEMAS AFINES
111.1.- DESARROLLO DE CATALIZADORES
111.2.- REACTORES
III.3.- HERRAMIENTAS:
• TERMODINAMICAS
• CINETICAS
• MECANISMOS DE REACCION
• MODELOS MATEMÁTICOS Y SIMULACIONES
• ANALITICAS
IV.- APLICACIONES INDUSTRIALES
PROCESOS:
• OXIDACION
• HIDROGENACION
DE HIDROCARBUROS
• PURIFICACION
• REFINACION Y PETROQUIMICA
IMPACTO DE LA CATALISIS EN EL ESTILO DE VIDA
IMPACTO DE LA CATALISIS EN LA ECONOMIA MUNDIAL
y.- TENDENCIAS
• APLICACION INMEDIATA Y MEDIATA (CAMPOS DE NUEVA APLICACION)
• LINEAS DE INVESTIGACION
VI.- SIBLIOGRAFIA

5. 1. EVOLUCION
ANTECEDENTES Y PREHISTORIA
n claro indicador ce los progresos de la sociedad moderna, lo constituye la
Uaplicación de la catálisis y los importantes procesos productivos asodados a
esta ciencia, la cual ha tenido un crecimiento casi exponencial' 1 desde el siglo
XVIII hasta el presente, estimándose que actualmente una cuarta parte de todos
los productos industriales consideran etapas catalíticas en su manufactura 9 ;
El reconocimiento a la catálisis como ciencia, se ha hecho evidente por el
otorgamiento de 7 Premios Nobel a investigadores de esta disciplina en el lapso
de los últimos 50 años y confirma la importancia mundial que ha adquirido,
resultando paradójico que tuviera significados atribuídos a la disoludón, la
destrucción y la ruina, que inspirara a los alquimistas en la búsqueda de la 'piedra
filosofal" y mantuviera su halo esotérico aun con Berzelius en 1836, hasta su
develación y reivindicación por Ostwald en este siglo.
La primera mención gráfica de su existencia se remonta allá por 6000 A.C.
en Babilonia con la fermentación de una bebida similar a la cerveza, que en 4000
A.C. constituía ya una importante industria basada en la aplicación catalítica de la
conversión enzimática 4 de los azúcares en alcoholes. De la misma época data
la producción del queso, pan y yogurt 6 .
Hacia 2400 A.C., destaca la manufactura del vino en Egipto y China, que florece
en Europa alrededor de 600 AC. gracias a los fenicios.
Posterior a estas aplicaciones es la elaboración de jabón a travéa de la hkirólisis
de grasas animales, utlizando como catalizador óxidQ de potasio, presente en las
cenizas de algunas maderas 10 .
EDAD MEDIA
s durante la Edad Media, que Paracelso, quien vMá en la primera mitad del siglo
Exiv, le dá un sentido de dignidad a la química, realizando diversos des-
cubrimientos, los cua}es aunque exagerados o falsos, nos indican su temple de
genio valiente y reformador, mientras con sus ideas contribuyó a abrir nuevos
caminos al estudio de las ciencias naturales14
4

6. - '••.'.'- ...:.. . ---• '-,.. -•-•-.--•.-
/
5
Hacia el año 1500 D.C., el concepto de los alquimistas, fundamentalmente se
sustentaba en enfoques filosóficos y metafísicos, e incluía el uso de una sustaroia
denominada piedra filosofal para la transformación de metales vulgares" en c -o,
así como su aplicación en el as&uramiento de salud y de vida proloncada. 10
En el siglo XVIII se publican los primeros reportes de lo que podría reconoce:se
como reacciones catalíticas, pero la idea de una reacción catalítica no podía haber
sido entendida antes de que los elementos fueran clasificados e identificados, y
el concepto de cambio químico apareciera.
Estos primeros trabajos constituyen una curiosidad histórica que no tiene influen-
cia en el desarrollo de la catálisis, aún cuando destaca como una gran aportacn
en el avance de los procesos catalíticos un misterioso proceso realizado por os
alquimistas de los slos XIII y XíV para la producción de ácido sulfúrico mediante
cámaras de pIomo
SIGLO XIX
D
urante este siglo, se registra & nacimiento formal de la catálisis, tomando corno
plataforma de desarrollo la producción de ácido sulfúrico por Lemery y Lefevre
desde 1666, anunciándose en 1817 uno de los más importantes descubrimientos
en la catálisis, el trabajo de Sir Humphry Davy sobre la acción cataftica de un
alambre de platino, el cual se calentaba hasta ponerse candente al pasar ina
mezcla de aire y de hidrocarburos, la que ardía sin flama, permaneciendo el platino
inalterable en el proceso.
En 1824, se conoce el primer ejemplo de envenenamiento de un catalizador al
reportar Henry la inhibición de la reacción de hidrógeno y oxígeno en platino en
presencia de etileno.
En ese momento, toda clase de interpretaciones sobre la catáIis fueron
publicadas, estando la mayoría relacionadas con la metafísica más que con la
ciencia, como lo demuestra la definición de Stohmann sobre la catálisis.
'Catálisis es un proceso que incluye el movimiento de átomos de las moIécuas
de compuestos reaccion antes y que resultan de la presencia de una fuerza emitkla
por otro compuesto y que tienden a la formación de un compuesto más estable y
a la liberación de energía.N(lO)
En este contexto de ideas los trabajos realizados por el Baron Jacob Berzelius en
1836 sobre la hidrólisis ácida, la oxidación catalítica del platino y la descomposición
del peróxido de hidrógeno, lo condujeron a conceptuar los términos de catálisis,
catalizador y desafortunadamente al concepto fuerza catalítica, denominando
catálisis a la descomposición de sustancias por esta fuerza.
No obstante esas indefiniciones, el comienzo de la tecnología de la catális
heterogénea se presentó en este período, sobre todo en el área de oxidaciones
selectivas.

7. /
n.
Al término del siglo se registraron importantes desarrollos industriales en el área
de química inorgánica con los procesos de producción de dióxido de carbono,
trióxido de azufre y cloro.
PRIMERA MITAD DEL SIGLO XX
E
n este período, se observan avances en muchas áreas (15)
que integran la actual
ciencia de la catálisis, este fue el tiempo de los Ostwald, Gibbs, Bosch, Ipatief,
Einstein, Plank, Bohr y Rutherford entre otros.
La enorme proliferacián de estudios y aplicaciones de la catálisis, ofreció la
oportunidad para un amplísimo intercambio técnico entre diversas disciplinas, las
cuales integran el actual campo de conocimientos de esta ciencia (ver figura No.
1).
ENGEHIE REA CICNC[A LE
QUIM[CA
S LPE RF ICIES
/
I QUIMICA
1 ___QIJ]MICA
ANALITICA DUSTRID INQPGANICA
/
OIJIKICA DE
CIURDINACIEJN
MIMICA j
CA
Interacción de las ciencias con la catálisis industrial
El estudio de las superficies catalíticas fue considerado importante para la
explicación de los mecanismos de adsorción y se formularon modelos básicos
como los de Langmuir, Hinshelwood, Ridea! y Eley.

8. - I
7
En 1920 se registra un avance sustancial cuando Taylor distinguió los fenómenos
de adsorción activada, quimisorción y fisisorción.
En la década de 1930 se fundamentaron los estudios en adsorción a través de
las contribuciones de Brunauer, Emmet, Beeck, Roberts y Rideal.
En 1936 Eugenio Houdry descubre el catalizador más ampliamente utilizado en
un solo proceso: el catalizador para la desintegración de gasoleos 0)
que
sustituye al cracking térmico.
Paralelamente se inicia en 1925, el avance de la catálisis en la Industria
Petroquímica, con la oxidación catalítica del naftaleno a anhídrido ftálico, utilizando
platino y posteriormente vanadio.
La década de los 30 2s se considera el inicio de la edad moderna de la catálisis,
confirmado por los Premios Nobel en 1931 y 1932 a Bosch y Langrnuir por sus
trabajos en la síntesis de amoniaco a alta presión y la adsorción molecular en
superñcies, respectivamente (1)
SEGUNDA GUERRA MUNDIAL EN ADELANTE
osteriormente, se registran un sin número de descubrimientos sobre catálisis y
PSU aplicación en procesos industriales, entre los cuales s.obresalen: 7' 8
• La catálisis de deshidrogenación de naftenos, deshidrociclización de
parafinas y la isomerización de hidrocarburos, que culminan con el
importante y actual proceso de reformación naftas.
•El empleo del deuterio en la determinación de mecanismos de reacción.
•Los estudios de mecanismos de reacción, que llevaron a Cyril
Hinshelwood al Premio Nobel en 1956.
• La polimerización estereoselectiva sobre tricloruro de aluminio, que sirvió para
el otorgamiento del Premio Nobel a Ziegler y Natta en 1963.
• Los avances impresionantes en Biocatálisis en términos de la producción
industrial de penicilina, biomasa y enzimas.
Mención especial requiere la apcación de los silico-aiuminatos cristalinos
denominados zeolitas en los últimos años de la década de los 50's, que
desplazarían a los poco selectivos y estables catalizadores amorfos y servirían de
punto de lanzamiento de innumerables estudios catalíticos para mejorar su
desempeño y buscar nuevas aplicaciones.
El campo de desarrollo más reciente se presenta en los años 70's, cuando las
leyes emitidas en los Estados Unidos, motivaron el avance de los catalizadores
para el control de las emisiones vehiculares de automóviles y revolucionaron la
aplicación de los soportes catalíticos así como las técnicas de dispersión de los
metales activos del catalizador.

9. II.- CLASIIFICACIONYASPECfOS GENERALES
a clasfficación de la catálisis en Homogénea y Heterogénea, obliga a mencionar
Lque existen fuertes afinidades entre ambas ramas y que la una alinenta a la otra.
En el año de 1974 Delmon
(16),
resumió los cuestionamientos de los cientfficos de
la especialidad, sobre las diferencias y similitudes entre ambas areas,
concluyéndose que estas dos especialidades de la catálisis, presentan puntos en
común, por basarse en especies activas similares, así como por requerir las
mismas etapas elementales en ambos sistemas.
11.1.- CATALISIS HOMOGENEA
sistema catalítico homogéneo, es aquel en que todas las sustancias que
Uintervienen, incluido el catalizador, están en el mismo estado de agregación
(17,18)
Casi todas estas transformaciones tienen lugar en fase gaseosa o líquida.
Una clasificación de las reacciones cataliticas homogéneas
(19), nos indica la
existencia de cuatro sistemas:
•Reacciones a través de un mecanismo ácido-base
•Con catalizadores a base de sales metálicas
• Con compuestos coordinados
• En fase gaseosa
Los que a la fecha presentan mayor importancia, son los sistemas que utilizan
catalizadores a base de sales metálicas o compuestos de coordinación, desplazan-
do en ocasiones al correspondiente sistema heterogéneo.
Basándose en este tipo de estructuras, diversos procesos, han recibido fuerte
impulso, como la polimerización del etileno en presencia de compuestos
organometálicos para la obtención de polietileno lineal de alta densidad, o el
proceso Wacker para la obtención del acetaldehído.
Sin embargo, en muchos casos, los catalizadores homogéneos, scn muy caros
y riesgosos, y deben de ser separados de sus productos por costosas etapas de
purificación, siendo estos los factores que han limitado en cierta forma la expansión
de la aplicación práctica, buscándose la solución de "anclar" el catalizador a
soportes inmóviles, tales como sílica, cerámica o materiales poliméricos.
Especia] atención al final de la década de los 60's recibieron los estudios de esos
catalizadores homogéneos "heterogenizados" por compañías tales como
(20,21
Mobil, ESSO, Monsanto e Id, así como por los grupos académicos de Bailer,
Grubbs y Pittman entre otros, pero no es hasta la década de los 70s, en que un
rápido crecimiento en las técnicas de preparación de catalizadcres permitió
manejar complejos soportados.
/

10. /
lo
Como se aprecia, los pasos 1, 2, 6 y 7 son etapas de fenómenos difusionales,
de naturaleza física, mientras que los pasos 3, 4 y 5, adsorción, transformación y
desorción, son de naturaleza química.
La primera gran clasificación de los catalizadores heterogéneos es en relación a
la forma en la que se encuentra integrada la fase activa en el mismo, dando lugar
a los:
.Catalizadores Másicos que estan excusivamente constituidos por
substancias activas, aunque no por ello presentan centros activos en
cualquier punto de su masa, como el Niquel Raney, las cromitas, las ferritas
y las zeolitas.
.Catalizadores Soportados en los que las especies activas están depositadas
sobre un material que en principio se supone inerte, no siendo ésto aplicable
para los catalizadores multifuncionales.
Sin embargo, es más explícito diferenciarlos en cinco grupos de acuerdo a su fase
activa con sus respectivas alternativas de aplicación:
.Metales.- Constituidos fundamentaimente pr elementos de transición, son
aplicables en procesos de hidrogenación, deshidrogenación y combustión
total, entre otros, y pueden ejemplificarse cci los elementos: níquel, paladio,
platino y plata.
• Oxidos Metálicos Semiconductores.- Constituidos por óxidos de los
elementos de transición, excelentes en oxidación parcial y total, se utilizan en
procesos de deshidrogenacion, hidrodealquilación, polimerización, etc,
pudiendo mencionarse los óxidos de cromo, vanadio y molibdeno como
representativos del grupo.
• Sales metálicas.- Sulfuros y cloruros de niquel y cobalto son los más
significativos, utilizándose los primeros en la eliminación del azufre y los
segundos en los procesos de oxicloración.
• Oxidos metálicos aislantes. - Tienen su má>drrjo representante en el catalizador
utilizado en los procesos de desintegración de hidrocarburos, cuya estructura
básica está dada por silicoaluminatos cristaios denominados zeolitas.
.Catalizadores bifuncionales.- En éstos, tanto el soporte, como la fase
soportada, activan distintos pasos elementales de la reacción química,
empleando un metal de los mencionados en el primer grupo, como es el caso
de los catalizadores de reformación.
ZEOLITAS (23)
1 campo de las zeolitas se vislumbra en la actualidad como una de las más
lEpromisorias alternativas en la catálisis; el término "Zeolita", fue propuesto
inicialmente en 1932, por Mc Bain para describir el fWnomeno de adsorción selectiva
de moléculas de menor tamaño relativo, presentes en mezclas con otras de

11. 11
mayores dimensiones, utilizando una zeolita mineral denominada Chabazita. En
1940, Barrer publicó diversos artículos sobre la síntesis y propiedades adsorbentes
de zeolitas, y la Union Carbide, inició en 1949, un programa sobre su síntesis,
buscando aplicarlas en el fraccionarnento de aire líquido. Hacia 1955, anunció
disponer comercialmente de varias formas caónicas de las zeolitas sintéticas
"A" y "X", siendo esta última una forma sintética de un mineral llamado "Faujasita".
En 1962, Mobil, inició la ap!icación de esta zeolita intercambiada para la
desintegración de gasóleos, convirtiéndose en la primera aplicación industrial de
las zeolitas como catalizadores.
El éxito obtenido ha llevado desde 1967 a la fecha, a estudios fundamentales
sobre la síntesis, caracterización y apicación de estos materiales.
11.3.- CATALISIS ENZIMATICA. 24
L
a Catálisis Enzimática, es aquella quese realiza gracias a enzimas activas, las
cuales, son catalizadores biológicos macromoleculares, responsables de efec-
tuar miles de transformaciones químicas que ocurren en la naturaleza; su estruc-
tura química fue dilucidada hasta las últimas décadas y se les aplica en los procesos
de bioconversión, en sistemas biológicos, para interconvertir diversas formas de
energía, o para transformar sustancias químicas en otras, pudiendo operar indis-
tintamente en procesos homogéneos y heterogéneos.
Los desarrollos tecnológico e históricos de mayor trascendencia en el uso de las
enzimas o microorganismos, han sido para la producción de combustibles,
químicos y productos medicinales corno la penicilina, los cuales han dado perspec-
tivas insospechadas sobre futuras oportunidades en investigación.
Los procesos enzimáticos industriales presentan ventajas de transformación
selectiva y bajo consumo de energía, con la desventaja de competencia con
procesos metabólicos, juegan un pap& crítico en la conversión de la energía solar
en energía química via la fotosíntesis, y pueden ser aplicados en otras conversiones
de energía como es el caso del proceso de la Compañía Clinton Corn para la
isomerización de glucosa a fructuosa. -
Por otro lado, las enzimas y midrobios permiten ser explotados para la conversión
de energía química en eléctrica, lo que se realiza mediante una "celda de com bus-
tibIe" (26),
siendo los procesos donde más significativamente se aplican las enzimas:
la obtención de fructuosa y la dextrosa que es producida totalmente por la hidrólisis
enzimática del almidón.
De menor aplicación pero no menos importantes, son la obtención de ligninas,
proteínas y lípidos; sin embargo, para su aplicación a nivel industrial, será requisito
indispensable en el futuro melorar las técnicas de producción, purificación Y
aislamiento a gran escala, lo cue requiere aún grandes inversiones en tiempo y
dinero para su investigación.
k

12. fr
12
11.4.-DESACTIVACION DE CATALIZADORES
(25)
La mayoría de los catalizadores utilizados especialmente en procesos catalíticos
heterogéneos, están sujetos a una pérdida de la actividad inicial en un período de
tiempo definido, el cual varía segin la severidad de las condiciones del proceso,
el tipo de reacción que está siendo catalizada, la composición de los reactantes y
los productos formados 25 . Así, para la desintegración catalítica de fracciones
pesadas del petróleo, la actividad del catalizador correspondiente, podrá
descender hasta niveles inaceptables, después de sólo unos segundos de tiempo
de contacto, mientras que en el caso de los procesos de síntesis de amoniaco, o
de reformación de naftas sobre un catalizador de platino, la vida útil de éstos,
puede ser de varios años.
El requisito de mantener en el óptimo de operación el proceso, es complicado, e
implica etapas tanto químicas como físicas, ocurriendo ambas simultáneamente
y en secuencia.
Butt y Levenspiel en el año de 1972, definieron que existen básicamente tres tipos
de procesos de desactivación:
Sinterización o desactivación térmica.
Envenenamiento
Ensuciamiento
La sinterización, es un proceso físico, asociado con la pérdida de área del
catalizador, cuando se opera a temperaturas mayores a las permisibles. Es posible
distinguir dos clases de sinterización, dependiendo del tipo de catalizador
empleado:
La que causa una reducción de área específica del soporte con cambios
asociados en la estructura porosa, y la consecuente pérdida de actividad, y la
sinterización que afecta al metal ocasionando "coalescencia" en el mismo, esto es,
hahá disminución en la dispersión y crecimiento de los cristalitos; este tipo de
desactivación, lleva a una rápida pérdida en la actividad.
El término envenenamiento describe la pérdida de actividad catalítica debida a la
adsorción de pequeñas cantidades del veneno en los sitios activos del catalizador.
El envenenamiento, usualmente está relacionado con contaminantes tales como
los compuestos de azufre y metales presenteS en las fracciones del petróleo,
aunque también puede ocurrir envenenamiento ocasionado par productos de la
reacción.
L.a mayoría de los procescs cte envenenamiento son irreversibles, Ni pcdrén llevar
finalmente a la necesidad de descargar el catalizador.
Cabe hacer notar, que no siempre es indeseable contar con un cierto grado de
envenenamiento en el catalizador, puerlo que esto puede ayudar al control del
proceso.

13. fr
13
La pérdida de actMdad pc4- ensuciamiento, es un tipo de desactivacián cuya
naturaleza es tanto física ccmo química, como es el caso de la formación de
depósitos carbonosos en el procesamiento de fracciones pesadas del petróleo y
generalmente está relacionado con grandes cantidades de depósfto, pudiendo
llegar no solo a cubrir los sitios activos del catalizador, sino a afectar las
propiedades difusionales del mismo, obligando a un paro total del reactor.
Eventualmente y dependier- io de la causa de la desactivación, se han diseñado
procedimientos denominadcs de regeneración y en algunos casos especiales
-como en las zeolitas- de rejuvenecimiento, en donde el veneno es eliminado del
catalizador, ya sea por combinación química con gas de arrastre (combustion de
coque y desorción de ácida sulfhídrico) o bien por efecto de lixiviación con
disolventes específicos. En la mayoría de los casos y dependiendo qué tan bien
se sigan los procedimientos establecidos, se restaurará un buen porcentaje de
la actividad inicial, sin embargo tarde o temprano se deberá reemp'azar el
catalizador agotado por fresco.
y-

14. III.- REACTORES Y TEMAS AFINES (HERRAMIENTAS)
111.1.- DESARROLLO DE CATALIZADORES (26)
El desarrollo de catalizadores es un proceso evolutivo. Aún cuando algunos casos
pueden diferir, la implemenación exitosa del programa de desarrollo contempla
una secuencia de etapas de características lógicas, y requiere de la combinación
de talentos de las diversas cisciplinas científicas y tecnológicas en las que se basa
la catálisis.
La creación de catalizadores involucra el desarrollo y selección de prototipos para
pruebas sucesivas de evaluación y optimización. Para los 'no iniciados", la creación
de un catalizador es un proceso misterioso y oculto, muchas veces
menospreciado, sin embargo el familiarizarse en el conocimiento de las fases
involucradas revela el impulso trascendente que encierra esta actividad;
fundamentalmente todo nuevo catalizador es el resultado de una necesidad de
proceso.
La investigación en catálisis representa un campo tan vasto como fértil para la
aplicación de muchas especialidades, desde la física de superficies y la química
teórica hasta la ingeniería química y la mercadotecnica, apoyados con la aplicación
de computadoras y equipo de alta tecnología, lo que ha permitido avanzar
ampliamente en el entendimiento del comportamiento real de moléculas en super-
ficies bien caracterizadas.
En el desarrollo de catalizadores, el punto crítico para cualquier investigación es
el establecer la correlación entre las propiedades del catalizador por un lado, y el
mecanismo catalítico por el otro. Por ello la selección de los compuestos activos,
el tipo de soporte y p -omoto, la metodología de preparación, los pretratamientos
y formulaciones deben de estar fundamentados en & conocimiento de los mecanis-
mos y cinética de reacción, así como en el de los fenómenos de adsorción y
transferencia de masa involucrados.
Los prototipos de catalizadores deben ser sometidos a pruebas exhaustivas que
varían en el grado de complejidad, sin embargo, las etapas de prueba a nivel
laboratorio bajo condiciones cuidadosamente controladas son imprescindibles
para realizar una selección de las formulaciones estudiadas. Las fases posteriores
de evaluación a escala de planta piloto operando a condiciones y con cargas reales
de proceso confirmarán o en su caso rechazarán la elección de prototipos,
suministrando adicionalmente información muy valiosa sobre el desempeño global
del catalizador. Para la realización de estas pruebas, el catalizador debe ser
preparado utilizando ya la metodología de producción aplicable a escala industrial
14

15. 1
15
con la finalidad de garantizar la confiabilidad de las evaluaciones, ya que las mismas
presentan, en esta etapa de desarrollo del catalizador una de las mayores
aplicaciones de recursos tanto humanos como financieros, además de consumir
la mayor parte del tiempo asignado al estudio.
Una vez satisfechas las evaluaciones a nivel piloto, se presenta el reto del
convencimiento a la administración para la realización de una prueba industrial,
etapa que en muchas ocasiones limita o desalienta la continuidad de las inves-
tigaciones, pero que es necesaria para asegurar el desempeño del producto en
evaluación y en la que se requiere realizar un seguimiento estadístico muy
cuidadoso del comportamiento del catalizador, cubriendo todos los puntos que
pueden en un momento dado oscurecer sus resultados.
Aprobada esta etapa, el catalizador estará listo para su aplicación masiva, sin
embargo entrará en una fase por demás trascendente, ya que para continuar
exitosamente en funcionamiento deberá insistirse en las siguientes actividades
fundamentales:
- Comercialización eficiente y competitiva.
- Servicio técnico oportuno y adecuado.
- Incorporación de avances tecnológicos.
- Mantenimiento de las actividades de investigación.
La creación de catalizadores para la satisfacción de necesidades de proceso es
como escribir recetas para curar enfermedades, se espera que el procedimiento
aplicado sea lo más preciso y exitoso tratando en todo momento de aplicar el
método científico y algunas veces la magia como lo describe la observación de
Raney:
"Es en la preparación de catalizadores donde el científico debe transformarse y
emplear la metodología de los alquimistas. El trabajo deberá enfocarse con
humildad y súplica, recibiendo la producción de un buen catalizador con regocijo
y con agradecimiento al poder superior".
El futuro, nos reserva descubrimientos muy excitantes y llegará el día anhelado
en donde la creación de catalizadores sea en verdad totalmente científica.
111.2 REACTORES
(27)
1 destino final de todo cataliador, será un reactor químico; esos recipientes
Eespeciales dentro de los cuales se realizan las transformaciones químicas,
también han tenido una evolución tecnoóqica muy importante asociada al avance
de la catálisis y al descubrimiento do nuevos y más activos materiales catalíticos,
los cuales han orientado a la definición de esquemas de reacción más avanzados
en términos de tipos de contacto, materiales de construcción, sistemas de inter-
cambio térmico y especiadmente de instrumentación de control.

16. iI
Así, de los barriles y retortas de los químicos de la antiguedad, a las impresionan-
tes unidades de conversión de hidrocarburos a productos químicos y
petroquímicos, el desarrollo tecnológico ha dado lugar a importantes cambios, en
donde el papel del catalizador ha sido fundamental como lo muestra la aplicación
de reactores de lecho fluido, en donde se manejan altas masas catalíticas de hasta
20 toneladas por minuto en procesos, donde las reacciones químicas involucradas
dan lugar a una fLerte desactivación del catalizador como es el caso de la
desintegracán de çasóleos o bien en donde los efectos térmicos asociados con
las mismas, producen calentamientos muy importantes en la masa catalítica y que
obliga a rernoverla ccl sistema, como son los casos de la síntesis de acrilonftrilo y
la oxicloracn de eteno, mejorándose en todos los casos los rendimientos y
desempeños respeoo a los observados cuando se desarrollaban estos procesos
en reactores de lecho fijo.
En forma paralela, los procesos químicos endotérmicos han motivado
conjuntamente con la elección del catalizador, esquemas de reacción que van
évolucionardo corinuamente, como lo ejemplifica claramente el proceso de
reformación de naftas para la producción de gasolinas de afto octano o de
aromáticos, el cual inició con la seleción de reactores axiales de flujo descendente,
con etapas de calentamiento intermedias entre los reactores, pasando
posteriormente, con el desarrollo de catalizadores más activos, a sistemas de
reacción de flujo racial y recientemente a arreglos de reactores de este tipo pero
con lechos móviles del catalizador, a fin de operar a la mayor severidad posible y
remover continuamente el catalizador desactivado para su regeneración y posterior
recirculación.
De esta manera, se ha observado que los principales factores en la selección
básica de los sistemas de reacción, deberán tomar en cuenta la siguiente
combinación:
- Química de las reacciones involucradas
- Termodinámica de las mismas
- Cinética Química
- Catalizador
Por otra parte, la eiolucián de los reactores químicós con catalizador ha traido
consigo un sin número de variantes, con relación a las etapas de separadón de
productos y reactaries como lo indican la aplicación conjunta de tas operaciones
de destilacán-reacción en la producción de metil-terbutil-eter o de reacción
química-absorción-cesorción, para la recirculación de parafinas normales no con-
vertidas en ks procesos de isomerización. Así mismo, las maniobras de manejo
del catalizador en los reactores químicos han alcanzado un grado de sofisticación
tal, que con el carcado de catalizadores de forma extruida, optimado por com-
putadora y el descargado del mismo por la aplicación de eficientes equipos de

17. 17
succión y cribado de partículas, han convertido las técnicas anteriormente
utilizadas en 'historia", permitiendo obtener mayores ventajas en el comportamien-
to del catalizador, o en la recuperación de especies comercialmente valiosas del
mismo.
111.3 HERRAMIENTAS (8 Y 28 A 37)
La aplicación y desarrollo de catalizadores, ha estado apoyada por el surgimiento
y crecimiento de ciencias que podemos identificar como herramientas valiosas, sin
las cuales no sería posible esta vertiginosa carrera, tal es el caso de la
Termodinámica, la cual nos permite conocer la viabilidad de un proceso y sus
requerimientos energéticos, y la Cinética que nos lleva a interrelacionar
concentraciones de componentes, temperaturas, presiones, propiedades del
catalizador, etc., para establecer La velocidad del proceso catalítico.
Sin embargo, para poder aportar la información que la Cinética y la
Termodinámica requieren, ha sido necesario crear o adecuar técnicas analfticas
sencillas o de alto grado de sofisticación, entre las que se encuentra: la
Espectroscopía de Masas, el análisis Espectrofotométrico ya sea Visible,
Ultravioleta, Infrarrojo o por Absorción Atómica,Ia Resonancia Magnética Nuclear,
la Difracción y Fluorescencia de Rayos X entre otras, las que aunadas a la
Microscopía Electrónica, a las Técnicas de Análisis Térmicos Diferencial y
Termogravimétrico y a la versátil Cromatografía de Gases hacen posible aplicarlos
a la caracterización de catalizadores, reactivos y de los productos del sistema
estudiado.
Típicamente, la combinación de k)s datos obtenidos por análisis y aplicados a la
Termodinámica y/o Cinética reciben tratamientos mediante modelos matemáticos,
gracias a los cuales se logra el conocimiento del sistema estudiado y más aún su
predicti bilid ad.
Las "herramientas" indicadas, han tenido un gran apoyo en la informática, cuya
versatilidad ha venido colaborando en el desarrollo de la catálisis en diversos
campos, desde la captura de datos en forma confiable y contínua, hasta la solución
de complejos modelos matemáticos, gracias a su velocidad, capacidad iterativa y
cada vez mayores posibilidades de manejo de sistemas multivariables.
El campo de las disciplinas que apoyan a la catálisis, seguirá en continuo
crecimiento y con su desarrollo, se tendrán mejores oportunidades de optimar lo
existente o diseñar nuevos sistemas catalíticos, ejemplo de esta tendencia es la
importante aplicación de sistemas de control cada vez más sofisticados, que han
permitido la aplicación de catalizadores más activos y selectivos, pero más
sensibles a la presencia de veneros o al cambio a condiciones de operación que
afectarían su integridad mecánica y catalítica, anormalidades que se minimizan con
la aplicación de controles automaizados tanto del denominado distribuido, como

18. 18
el llamado avanzado, en los cuales el conocimiento profundo de los procesos
involucrados en el sistema de reacción y las posibles contingencias se manejan
por complejos modelos matemáticos, aplicando las ventajas ofrecidas por la
computación para ordenar las acciones procedentes para corregir las fallas que
se detecten, antes de que las mismas deterioren al catalizador.

19. 19
IV. APLICACIONES INDUSTRIALES (8)
IV.1. PROCESOS
continuación mencionaré aquellos catalizadores utilizados en gran escala,
Aconsiderando la reacción o el proceso en que se aplican los mismos.
CATALIZADORES EN LOS PROCESOS DE OXIDACION
La oxidación parcial de hidrocarburos, constituye una importante via de
producción de oxigenados intermedios en la industria química, representando las
ventas de los catalizadores involucrados sólo en los Estados Unidos alrededor de
110 millones de dólares al año; los sólidos empleados como catalizadores en estas
reacciones, son los metales nobles y los óxidos metálicos de los elementos de
transición.
Las aplicaciones industriales de mayor relevancia en estos procesos, incluyen la
oxidación de hidrocarburos aromáticos, como es el caso de la obtención de los
anhidridos maleico y ftálico. También la oxidación de olefinas cuyo proceso más
importante es la obtención de los óxidos de etileno y propileno. En cuanto a la
deshidrogenación oxidativa, cuyo objetivo es una deshidrogenación parcial, des-
tacan la fabricación de la acroleína a partir de propileno, la obtención de
formaldehído del metanol y la producción del butadieno a partir de buteno entre
otras. En combinación con otros reactivos, cabe mencionar la oxidación catalítica
de una mezcla de propileno y amoniaco para la obtención de acrilonitrilo y la
cloración de compuestos aromáticos o alifáticos saturados o insaturados, como
es el caso de la oxicloracián del etileno y del benceno.
La versatilidad de la oxidación catalítica, permite incursionar inclusive en procesos
inorgánicos, como lo demuestran la fabricación del anhidrido sulfúrico y del óxido
de nitrógeno.
CATALIZADORES EN LA 11)90GE14ACION DE HIDROCARBUROS
uchos de los catalizadores que son susceptibles de ser utilizados en reac-
Niciones de hidrogenación, también pueden ser aplicados en
deshidrogenaciones, estableciéndose las diferencias fundamentales en las con-
diciones del proceso, que se apoyarán en la termodinámica. Así es posible efectuar
hidrogenación de olefinas a hidrocarburos aromáticos, aromátioos insaturados a

20. su correspondiente saturado, reducción de olefinas, aceites y grasas,
nitroderivados y grupos carbonilo, siendo estos los procesos industriales de mayor
importancia en este rubro, donde los catalizadores generalmente son metales,
ampliamente representados por el níquel y los metales nobles, u óxidos metálicos.
Entre los procesos de deshidrogenación catalítica más interesantes desde el
punto de vista industrial, se encuentran la obtención de olefinas o dioefinas a partir
de parafinas, la deshidrogenación de etilbenceno a estireno y la producción de
ciertos aldehídos a partir de los alcoholes correspondientes, destacándose en
estos procesos, la utilización de los óxidos de cromo, cobre, fierro, molibdeno y
zinc entre otros como especies catalíticas. El valor de estos catalizadores comer-
cializados en Estados Unidos asciende a 70 millones de dólares anuales, mientras
que en el área de los de deshidrogenación se erogan alrededor de 20 millones
de dólares al año en el mismo mercado.
CATALIZADORES EN PROCESOS DE PURIFICACION
l rápido avance de la industria química ha establecido la exigencia de procesos
Eque requieren cada vez más, la utilización de materias primas o productos
intermedios excentos de determinadas impurezas. El tratamiento para la
eliminación de compuestos en bajas concentraciones, requiere de sistemas cuyas
especiales características no siempre son posibles de alcanzar sin la presencia de
un catalizador, por otro lado, la ventaja de estos diseños, será que en estos
procesos no se afectará el producto principal.
Entre los procesos de purificación con mayor aplicación industrial, se encuentra
la eliminación del monóxido de carbono presente en el gas de síntesis, gas de
consumo doméstico o corrientes de hidrógeno, aplicándose catalizadores a base
de óxidos de cobre, zinc y aluminio; es de mencionarse también el proceso de
metanacián, aplicado en el tren de producción de amoniaco, en el que se pueden
utilizar catalizadores a base de níquel, cobalto, molibdeno y metales nobles
inclusive.
Respecto a la eliminación de hidrocarburos para la prevención de la
contaminación atmosférica, esta es una aplicación sumamente variada que
dependerá significativamente del tipo de fuente, siendo primordial e control de la
contaminación generada por los vehículos de motores de combustión interna Las
especies catalíticas más generalizadas para reducir la contaminación por hidrocar-
buros, son los metales nobles y los óxidos de los elementos de transición.
Otra aplicación significativa para la purificación, es la eliminación de los óxidos de
nitrógeno, presentes en los gases de automotores y en operaciones industriales,
los cuales son reducidos, utilizando entre otros, catalizadores preparados a base
de metales nobles o mezclas de platino y níquel soportados.

21. 21
Quizá el proceso de purificación de mayor trascendencia industrial dada su amplia
apRcación, es la hdrodesuffuración de hidrocarburos, y más específicamente, el
hidrotratamiento, & cual es un procesamiento con hidrógeno en presencia de
ciertos catalizadores con al objeto de conseguir una mejora en la calidad de un
producto y en especial, evitar la presencia de sustancias indeseables en
posteriores tratamientos de la corriente. Durante este proceso, se eliminan
compuestos de azufre, nitrógeno, diolefinas, etc., por lo que es significativo para
la prevención de La contaminación atmosférica, al eliminar la presencia final de
anhídrido sufuroso, así mismo, es fundamental en el tratamiento de las corrientes
aplicadas en la reformación catalítica, para el aseguramiento de mayor vida y
eficiencia del catalizador empleado en dicho proceso.
Los catalizadores para hicrotratamiento de mayor aplicación a nivel industrial, son
los de niquel-molibdeno o cobalto-molibdeno, soportados en alúmina y
promovidos con fósforo o sifice.
Es en los diversos procesos de purificación, donde se aplican la mayor cantidad
de recursos económicos, como lo demuestran los 500 millones de dólares que al
año aplican los Estados Unidos en la adquisición de los catalizadores clasificados
en este rubro.
CATALIZADORES EN PROCESOS DE REFINACION Y PETROQUIMICA
os procesos utilizados tanto en las refinerías como en los complejos
Lpetroquímicos, cada día requieren más de reacciones que basan su eficiencia
y rentabilidad en fenómenos catalíticos, por lo que haremos mención de los que
impcan el mayor volumen de consumo y signiflcancia económica:
Es un hecho,como ya hemos comentado, que el proceso de desintegración
catalítica, es el que reviste mayor importancia, ya que al procesarse miles de
toneladas diarias de gasóiao pesado a nivel mundial, implican la mayor cantidad
de consumo del catalizador correspondiente, como lo indica el mercado mundial
del mismo que asciende a 400 mil toneladas anuales, de las cuales 200 mil se
consumen en Estados Unidos y 10 mil en México. En la actualidad, los catalizadores
comerciales utilizados en el. proceso de desintegración catalítica están preparados
a base de zeolita Y intercambiada o bien de la denominada ultraestable.
Por su parte, el proceso de reformación catalítica, también juega un importante
papel en el tratamiento de ciertas fracciones del petróleo y productos procedentes
de otras etapas, con objeto de mejorar su índice de oano y poder obtener
combustibles de mejor calidad. Cabe hacer mención, que también se obtiene gran
candad de hidrógeno, que puede utilizarse en los procesos de hidrotratamiento.
El catalizador es p'atino, promovido por renio o estaño y soportado en alúmina
habgenada de gran pureza y área superficial y es de los considerados bifun-
cionales.

22. 23
ahora una reflexión sobre la trascendencia que representa esta disciplina científica
como verdadera herramienta estratégica, al aportar soluciones concretas a
preguntas reales de la industria actual, como lo son: el incremento de capacidad
minimizando la inversión, el mejoramiento en el posicionamiento estratégico com-
petitivo por la correcta administración del cambio tecnológico, la búsqueda cada
vez más urgente de alternativas para el ahorro de energía y el aprovechamiento
integral de las materias primas, así como de la protección y preservación del medio
ambiente.
En la actualidad, ante la problemática de construir o modernizar las unidades
industriales de producción de químicos y petroquímicos, la catálisis surge como
una alternativa viable que permite incrementar los niveles de producción, en
muchos casos sin el requerimiento de inversiones cuantiosas y en un tiempo
mínimo.
La adecuada selección de un catalizador repercute en la industria moderna, a
nivel mundial, en colocarla en niveles de competitividad, incrementando su ren-
tabilidad mediante la combinación de diversos factores, entre los que destacan:
- Incremento en la capacidad de producción con mínima inversión.
- Posibilidad de responder a incrementos de la demanda sin tener que esperar
a la construcción de nuevas instalaciones.
- Mayor selectividad a los productos deseados.
- Mejor utilización de las materias primas.
- Importantes ahorros de energía.
- Mayor vida de las instalaciones al operar a menor temperatura y sin la
producción de productos indeseables.
- Mejor posición competitiva de la empresa.
- Conservación del medio ambiente.
Estas ventajas confieren a esta disciplina un primer plano en cuanto a las
decisiones trascendentes en la planeación operativa de las empresas, y sugieren
que la conceptualización sobre la piedra filosofal de nuestros antepasados no
resultaba del todo errónea como algunos intelectuales afirman.
Sin embargo, para que la catálisis pueda ofrecer los resultados concretos que se
señala, es necesario motivar el progreso de la misma a través de fomentar la
investigación y desarrollo de programas tendientes a la satisfacción de las
necesidades particulares de nuestra industria. Estas actividades emprendidas por
algunas instituciones y universidades nacionales, no sólo contribuyen al
incremento de conocimientos en el área sino también coadyuvan a evitar la
dependencia tecnológica, la cual es cada vez más sutil pero definitiva en la marcha
de 1a industria nacional.
Las industrias química, petrolera y petroquímica han crecido tanto en las últimas
décadas, que se han convertido en parte esencial de la economía política. Los
catalizadores y los productos derivados de reacciones catalíticas contribuyen

23. 24
directa o indirectamente en un 10 a 15% del producto nacional bruto en los países
de alto desarrollo económico.
El mercado mundial de catalizadores (exceptuando lo que queda de las
economías planificadas) se estima en 4 mil millones de dólares al año con un
constante crecimiento. Los Estados Unidos presentan un mercado representativo
de la población total, estimándose su volumen en aproximadamente 1700 millones
de dólares distribuidos como se muestra en los cuadros 1, 2 y 3 anexos.
Cabe hacer notar que los paises con mayor capacidad en la produccion de
k
catalizadores son: Estados Unidos, Japón, Inglaterra, Italia y Francia.
1
1 ..

24. Y- TENDENCIAS
(41 a 44)
APLICACION INMEDIATA Y MEDIATA
E
l valor económico de los procesos industriales reside principalmente en los
rendimientos y calidad de los productos obtenidos, en los cuales juega una
importancia capital la selectividad de las etapas catalíticas. Estas crecientes
demandas requieren del desarrollo de nuevas generaciones de catalizadores
altamente selectivos y multifuncionales a precios competitivos
Tomando a la industria petrolera y petroquímica como centro para la definición
de tendencias a corto y mediano plazos, podemos indicar la necesidad de contar
con especialización de alto nivel en la ciencia de materiales avanzados, un
diversificado y eficiente portafolios de catalizadores y una adecuada tecnología de
producción de los mismos, para ofrecer los parámetros adecuados a fin de optimar
la promoción de las reacciones químicas de interés. Así tenemos que el manejo
eficiente de la acidez, la estereoselectividad, la micro, meso y macroporosidad, el
área superficial, la densidad, las propiedades mecánicas, y la incorporación de
especies catalíticas metálicas u organometálicas en forma deseada, ya sea
uniforme o selectivamente distribuidos en las partículas, entre otros, convertirán a
los catalizadores del futuro en verdaderos agentes del cambio requerido para
lograr satisfacer las nuevas exigencias de la vida moderna.
Por otra parte, el contar con las capacidades de producción de catalizadores en
la cantidad necesaria y con la tecnología más avanzada que incluya la flexibilidad
de fabricar las diversas formas particulares que la industria demande, así como
la posibilidad de suministro de productos previamente activados, será determinante
para el logro del reto que ofrece el futuro y será factor de una indispensable
liberación tecnológica en esta área considerada como estratégica para el desarrollo
industrial.
Así mismo, debido a la reciente e impresionante aplicación de las zeolitas en los
procesos industriales se esperan intensivos trabajos de investigación y desarrollo
en el área, enfocados principalmente al incremento en el estudio y aplicación de
materiales con altos valores de la relación de silicio a aluminio que varían desde 1
hasta el infinito, como lo representa la silicalita, malla molecular libre de aluminio a
base exclusivamente de silicio. Esta tendencia busca el aumento en la estabilidad
de estos materiales hasta temperaturas del orden de 1300 °C, cambios en la
selectividad superficial de características hidrofilas a hidrófobas, incremento en la
acidez intrínseca y disminución en la concentración de cationes estabilizadores.
Destaca también la potencialidad en la aplicación de la denominadas mallas
moleculares a base de silico-aluminofosfatos que tienen una ilimitada elección de

25. 26
cationes metálicos para compensar su estructura y que confieren múltiples
aplicaciones en el control de formación de los productos por tamaño de poro y por
forma, así como de las denominadas ardUas pilareadas, materiales que ofrecen la
capacidad de desarrollar galerías de poros muy bien definidas, buscando también
ofrecer las características buscadas para la estereoselectividad.
El reto actual en todo el mundo es el mejorar la calidad del aire al producir
combustibles que minimicen las emisiones de hidrocarburos tóxicos y peligrosos.
Como un resultado de lo anterior, las formulaciones para la preparación de las
gasolinas y el mejoramiento en la calidad del diesel ha cambiado y lo harán aún
más sustancialmente en lo que queda de la década. La reducción de plomo en las
gasolinas, ha sido posible por el incremento en la capacidad o en la severidad de
los procesos para la obtención de gasolinas base con mayor índice de octano y
más recientemente a través de la utilización de compuestos oxigenados,
producidos catalíticamente a partir de corrientes de hidrocarburos obtenidos
principalmente del proceso FCC.
Las próximas medidas que se anuncian sobre la reducción de aromáticos y
olefinas en las gasolinas para reducir los niveles de ozono en grandes urbes,
afectarán dramáticamente a los procesos de reformación y desintegración
catalítica, los cuales demandarán de nuevos catalizadores que orienten la selec-
tividad hacia productos no restringidos.
Es de mencionar también el amplio campo de desarrollo que ofrece la búsqueda
de catalizadores que permitan reducir los niveles de compuestos contaminantes
en los combustibles, especialmente en el caso del diesel en donde se espera un
cambio en la especificación máxima en el contenido de azufre a corto plazo a 1000
pprn y a mediano plazo a 500 ppm, así como limitar el contenido de aromáticos en
este combustible, lo cual impondrá fuertes presiones al desarrollo de catalizadores
de hicirotratamiento para lograr cumplir el reto.
LINEAS DE INVESTIGACION
dicionalmente a las tendencias ya indicadas y que marcan líneas de
Ainvestigación de aplicación evidente, quedan las alternativas de dos áreas cuyo
campo de acción en muchos casos, no ha pasado del laboratorio y son los
catalizadores homogéneos "anclados" y los biocatalizadores, presentando alter-
nativas aún por ser descubiertas, así, el avance en todas las tendencias indicadas,
dará a la catálisis un mucho mayor campo de acción y reforzará inimaginablemente
los conocimientos que ahora la integran.
De la revisión de las principales publicaciones sobre la investigación, desarrollo y
aplicación de la catálisis, se han identificado las siguientes líneas generales de
investigación a nivel mundial:

26. )
¿1
•Desarrollo de catalizadores de alta tecnología para el mejoramiento en la
calidad de los combustibles, principalmente en los procesos de:
* Hidrotratamiento de fracciones intermedias y pesadas del petróleo.
* Isomerización de corrientes de bajo número de octano a productos de
mejor calidad en este parámetro.
* Desintegración de gasóleos y procesos asociados como la alquilación, y la
polimerización.
* Producción de compuestos oxigenados como los éteres, metil-terbutíliCo y
teramifico para su empleo en la formulación de gasolinas.
• Investigación intensiva en el área de zeolitas y su aplicación cada vez más
extensiva a los procesos industriales. Particularmente destacan los siguientes
rubros:
* Zeolitas faujasitas ultraestableS.
* Zeolitas con carácter estereoselectivJ.
* Zeolitas modificadas con fósforo.
* Estudios de incorporación de metales no convencionales como el boro,
galio y germanio, entre otros.
* Mejoramiento en las matrices que soportan a las zeolitas en la formulación
de catalizadores.
• Desarrollo de dispositivos catalíticos para el control de emisiones
contaminantes, tanto de fuentes vehiculareS como industriales.
• Intensificación en la aplicación de catalizadores biológicos en la industria
alimentaria, en la generación de energía y en el mejoramiento ambiental.
En nuestro país, desde hace un poco más de dos décadas, se dió inicio a la
formación de una infraestructura formal para el desarrollo y aplicación de
catalizadores a escala industrial, que ha dado lugar a grupos de trabajo altamente
especializados que como el del IMP, cada vez con mayor frecuencia ofrece logros
notables y cuyos desarrollos compiten favorablemente con los que se ofrecen en
el mercado internacional. Un punto importante de las líneas de investigación
mencionadas lo constituyen proyectos de este grupo de investigación que es
necesario continuar impulsando, tanto por lo estratégico de su actividad como por
el destino de sus contribuciones a sectores prioritarios de nuestra industria. La
apertura comercial y la competencia internacional, nos obligan a invertir y afrontar
riesgos en áreas vitales como las de la catálisis, de otra forma estaremos
cancelando posibilidades para la ingeniería mexicana en el futuro y atando nuestro
desarrollo tecnológico a la voluntad del comercio internacional.

27. 0
CUADRO 1
DISTRIBUCION Y CRECIMIENTO DEL MERCADO DE
CATALIZADORES EN LOS ESTADOS UNIDOS:
iNDUSTflA % EN VALOR
DISTRIBUC!ON CREC!M!ENTO
PETROLERA 35 12
AUTOMOTRIZ 21 2
CONTAMINACION iNDUSTRIAL 2 100
MERCADO US: 1.7 BILLONES DE DOLARES

28. CUADRO 2
DISTRIBUCION PORCENTUAL DEL MERCADO DE
CATALIZADORES PARA LA INDUSTRIA QUIMICA DE
LOS ESTADOS UNIDOS
PROCESO
PCUMERIZACON
SINTESIS ORGANICAS
OXI DAC ION
GAS DE SINTESIS
HIDROGENACION
DESH1DROGENACION
% EN VALOR
48
14
15
10
10
3

29. BIBLIOGRAFIA
Richardson, J., Hightower, O.- Applications of Heterogeneus Catalysis Univer-
sity of Houston, CED. (1989) A-21, A-24.
Enciclopedia Británica .- Vol. 5, (1966) 60-63.
Ibid.- Vol. 23, (1966) 652-653
Ibid.- Vol. 3, (1966) 313-315
Ashmore, P.G.- Catalysis and Inhibition of Chemical Reactions. Butterworths,
(1963) 3-10.
Roberts D.V.-Enzyrne Kinetics. Cambridge Chemistry Text. Carnb. Univ.,
(1977).
Lohse H. W. - Catalytic Chemistry. Chemical Publishing Co., Inc., New York,
(1945). 4-10
Thomas J.M., Thomas W. J.- Introduction to the Principies of Heterogeneus
Catalysis. Academic Press, (1967)
Anderson J., Boudart M.- Catalysis Science and Technology. Springer - Verlag,
Berlin (1981) 1,39.
Davis B. H., Hettingr W. P.- Heterogeneus Catalysis. Selected American
Histories. ACS Syniposiurn Series 222. American Chemical Society. Washington,
(1983), 3-87.
Vitoria E.- La Catálisis Química. A.P. Barcelona, (1954), 29-64.
Gembicky S.A., Antos G.J., Rabo J.A.- New Catalyst Technology for the
1990's. UOP, DBs Plaines, Illinois, (1990), 1-11.
Winner L.- La Ballena y e/Reactor. Gedisa Editorial, Barcelona (1987), 19-48.
Schwab, G.M.-Catatyis. Van Nostrand, New York (1937).
Leach, B.F.-Applied Industrial Catalysis. Academic Press, 1983, 1-30.
Delmon B.- Catalysis Heterogeneous and Horno geneous, International
Symposium Qn the reiations belween Heterogeneous and Homogeneous
Catalytic Phenomena, Brussels, 1974, pp XV - XXV.
Ballard D. G. H., Chernistryin Britain, 10, 1,20, 1974
Levenspiel O., Ingeniería de las Reacciones Químicas.
Blanco J., CatálIsis, Ed. Trillas, México, 1976, pp 29 - 46.
Pittman O. U. et al. Sequential Multistep Reactions catalized by polimer-
anchored Horno geneous Ni, Rh, Ru and Ir Catalysts, Catalysis Heterogeous and
Homogeneous, Elsevier, Brussels, pp 393 - 402, 1974
31

30. 32
Yermakov Yu. L., Catalysis by supported com piexes, Elsevier Scientific
Publishing Co., Studies in surface science and catalysis, Vol 8, 1981, pp XVII.
Applications of Heterogeneous Catalysis, University of Houston, Chemi-
cal Engineering.
23.-Barret, Hydrothermal stability of zeolites, Academic Press.
Zaborky O. R.- Biocatalysis. National Science Fundation. Washington D.
0., 495 -497
Hughes R., Deactivation of Catalysts, Academic Press, 1984.
Richardson J.T., Principies of CatalystDevelopmen4 Plnum Pewaa, 1989.
Department, 1984. Rase H., Chemical Reactor Design for Process Plants,
Wiley, 1977
William P. Jencks, Cat-dysís ¡n Chemisty and Enzymology, Dover Publica-
tions, Inc. N.Y., 1987.
John W. Moore, Kínetics and Mechanism, John Willey and Sons, N.Y.,
1981.
Peter Sikes, Mecanismos de Reacción en Química Orgánica, Ed. Reverté,
1976.
Francis Delannay, Characterization of Heterogeneous Catalysts, Marcel
Dekker, Inc., 1984.
John P. Sibilia, A Guide to Materials Characterization and Chemical
Analysis, VCH Publishers, Inc., 1988.
Katsuhiio Ogata, Ingeniería de Control Moderna, Prentice Hall, 1980.
José Nacif Narchi, Ingeniería de ControlAutomático, ESIQIE-IPN, 1981.
J.B. Cruz and K Poolla,An Overview of Control TheoryApplicable to Process
Industries, University of Illinios, 1986.
K. Schnitzlein and H. Hofmann, "Solving the Peliet Problem for Multicom-
ponent Mass Transport and Complex Reactions", Computers and Chem. Engineer-
ing, Vol. 12 No. 11, 1988.
R. Bañares and E. 1. Ko, "DECADE- A Hybrid Expert System for Catalyst
Selection- II. Final Architecture and Results", Computers and Chem. Engineering,
Vol. 12 No. 9/10, 1988
Leach B.E.Jj,Applied Industrial Catalysis, Vol. 1, Academic Press, 1983 (1-30).
Oil and Gas Journal, "Catalyst Survey", October, 1990.
Hoffman H.L., 'Catalyst Market Estimated", Hydrocarbon Processíng,
February, 1990.
Gardy H.,"Les Progres de la Catalyse de Paul Sabatir a Nos Joursu, Chimie
Et Industries Genie Chimique, Vol. 104, No. 3, Fev. 1971.
Corbett R.A., "New Catalyst Designs Meet Environmental Challenges of The
1990's," Oíl and Gas Journal Special, Oct. 1, 1990.
Corbett R. A., "Catalyst lndustry Consolidates Catalyst, Companies", Oil and
Gas Journal Special, Oct. 2, 1989.

31. 33
44.- Be¡¡ A.T., tThe lmpact of Catalyst Science on Cata!yst Design and Develop-
ment', Chemical Ergineering Scfence, Vol. 45 No. 8, 1990.