Etileno a partir del acetileno

ETILENO

Dos procedimientos se han revelado como particularmente adecuados para la obtención del etileno: 1. La hidrogenación rigurosamente selectiva del acetileno, y 2. La pirolisis conducida catalíticamente, de los hidrocarburos del petróleo.

Hasta hace pocos años era el acetileno en Alemania la más importante materia prima para la obtención del etileno (por hidrogenación), pero los recientes hallazgos de petróleo y de gas natural han ido poniendo en primer término, para la producción de etileno, la escisión de estos productos, que en Estados Unidos hacía ya mucho tiempo que desempeñaba un gran papel.

Etileno a partir del acetileno (Esquema 22)

Se conduce acetileno puro (1), juntamente con un gran exceso de hidrógeno (2). Por medio de la bomba (3) al horno de contacto (4), dividido en tres partes. Como contacto se emplea un catalizador que contiene níquel y trabaja muy selectivamente, de modo que el acetileno se hidrogena solamente a etileno, incluso con el gran exceso de hidrógeno, sin que se forme etano alguno.

Como la hidrogenación es exotérmica es preciso proteger el contacto contra el sobrecalentamiento, sin enfriarlo demasiado, para lo cual se riegan las tres capas de catalizador con agua sobrecalentada, a un presión de 8-10 atm, que se apodera del calor desarrollado, sin enfriar el contacto.

La hidrogenación es prácticamente completa. El resto, de 1-2 c/1 de acetileno, que queda inalterado en el proceso de reacción, se acaba de hidrogenar en otro contacto auxiliar (5). Una parte del gas bruto que se desprende de (4) se mezcla en la bomba (3) con acetileno e hidrógenos nuevos y vuelve hacerse pasar por el contacto. El gas bruto, completamente hidrogenado en (5) se refrigera en (6) mediante un riego con agua fría. Después se le comprime a 30 atm. En el compresor (7) y se le refrigera en el cambiador de calor (8) mediante una contracorriente de etileno puro, frío.

El gas frío pasa por un secador (9) lleno con gel de sílice y, a continuación, por el refrigerante enérgico (11), enfriado a -45oC, con amoniaco por la maquina frigorífica (10). El etileno bruto abandona este refrigerante a – 20oC y llega al cambiador de calor (12) por el que pasa en contracorriente con un serpentín de etileno puro a –100oC. El etileno bruto se licua así completamente y llega a través del serpentín (13) la columna (15), en la que desprenden el hidrógeno que todavía le acompañan, que se reintegra al siglo (16). El etileno liquido se expansiona (17) y penetra en la columna de Linde (19), en la que penetra también, a través de la válvula de expansión (18), el etileno licuado en refrigerante enérgico (11). En la columna escapa por su cabeza el etileno puro, mientras que los productos secundarios de mayor punto de ebullición se recogen por (20). El etileno puro sirve aun como refrigerante en los cambiadores de calor (11 y 18).

Etileno a partir del petróleo

Se parte del etano o del propano (componentes del petróleo), aunque se procura no trabajar con mezclas, sino con cada uno de los gases previamente separados (esquema 23).

Se calienta el etano rápidamente a 820oC en el calentador (1) a una presión de 3,5 atm, y después de una permanencia muy corta en la columna (2), se le enfría con agua. El agua que sale de (2) pasa el separador (5), en el que se separan el agua y los hidrocarburos ligeros. El agua vuelve al ciclo de refrigeración (2), mientras que son recogidos los hidrocarburos, sobre todo los aromáticos. El gas que se desprende de (2) está a una temperatura de 38oC y pasa al separador (4), en el que se separa una parte de los componentes de alto punto de ebullición, mientras que el gas rico en etileno escapa por la cabeza de la columna. Con objeto de eliminar del gas otros componentes indeseables se le comprime en tres etapas (6-11) hasta 35 atm, eliminando después de

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