Isomerzacion De Xilenos
Enviado por deltasfod • 10 de Julio de 2013 • 1.141 Palabras (5 Páginas) • 961 Visitas
ISOMERIZACION DE XILENOS
1.- INTRODUCCION
La fracción C8, obtenida por destilación de la mezcla BTX, contiene principalmente los tres xilenos y etilbenceno en las proporciones que se muestran en la tabla:
La mayor demanda del mercado es el de p-xileno, materia prima para fibras sintéticas, pero es el más escaso en la mezcla. La separación de los componentes es un proceso complejo, debido a la proximidad de sus temperaturas de ebullición.
En una columna eficaz se separa el o-xileno de temperatura de ebullición más alta, que se recoge en las colas y la mezcla de m-xileno, p-xileno y etilbenceno se recupera en la cabeza. De esta manera se separa el p-xileno, de temperatura de fusión más alta, por cristalizaciones con enfriamiento controlado pero, cuando la proporción del m-xileno en el residuo llega al 85%, cristaliza la mezcla en un eutéctico.
De la mezcla eutéctica y del excedente de o-xileno se obtiene más p-xileno por un proceso de isomerizacion, el cual da una mezcla enriquecida en este isómero, que vuelve al ciclo de separación.
En este proceso se utilizan catalizadores análogos a los de las síntesis de Friedel – Crafts y silicatos de aluminio. La célebre zeolita sintética, de la Mobil Oil, ZSM5, utilizada para obtener gasolinas de alto índice de octanos es un buen catalizador para este tipo de isomerizacion.
El etilbenceno es difícil de recuperar de estas mezclas y sufre isomerizaciones sucesivas.
El p-xileno es el isómero más caro y se utiliza, sobre todo, para obtener ácido tereftalico y su éster dimetilico que es materia prima para las series de poliéster y filmes utilizados para las cintas magnéticas.
El o-xileno se utiliza para obtener anhídrido ftálico, que es materia prima para la fabricación de plastificantes y resinas para pinturas.
El m-xileno se utiliza en menos aplicaciones, aunque el ácido isoftalico se usa para obtener algunos tipos de resinas de poliéster. Gran parte de excedente de m-xileno y sus mezclas brutas se reincorporan a las gasolinas para aumentar el índice de octanos o se usan como disolventes.
En la mayoría de los procesos industriales con aromáticos, la isomerización de xileno, se lleva a cabo sin producir la separación del etilbenceno. Por lo tanto la mezcla de aromáticos C8 alimentada al reactor de isomerización contiene 10-20 % en peso de etilbenceno.
El objetivo de estas unidades de isomerización se plantea para aumentar la proporción de los isómeros p- y o-xilenos. Así como tratar de convertir el etilbenceno en un producto con mayor valor comercial y produciendo las mínimas perdidas de xilenos. La isomerización de xileno ocurre rápidamente en las zeolitas ácidas, pero es el modo de conversión del etilbenceno el que determina el tipo de catalizador (ácido o bifuncional) y las condiciones de funcionamiento.
2.- ISOMERIZACION DEL m-XILENO:
El aislamiento del p-xileno puro por cristalización fraccionada a baja temperatura de mezclas de m-/p-xileno, termina con un contenido final del 85% en m-xileno, porque entonces comienza a cristalizar la mezcla eutéctica de m-/p-xileno. Las aguas madres se pueden luego isomerizar catalíticamente hasta alcanzar una mezcla en equilibrio de lo aromáticos C8 y de nuevo comenzar el proceso para aislar el p-xileno.
El equilibrio termodinámico de la mezcla de aromáticos C8 en los intervalos de temperatura empleados en los procesos industriales (200ºC – 500ºC) se encuentran alrededor de las siguientes concentraciones (mol%):
Etilbenceno 8
o-xileno 22
m-xileno 48
p-xileno 22
En esencia, hay tres tipos de isomerizaciones catalíticas que se diferencian entre sí por el catalizador utilizado y por las condiciones de proceso:
1. Isomerizacion hidrocatalitica con catalizadores de Pt/Al2O3.SiO2 en presencia de H2, a temperaturas de 400ºC a 500ºC y presiones de 10-15bar.
2. Isomerizacion en condiciones de craqueo sobre Al2O3.SiO2 a temperaturas de 400ºC a 500ºC a presión normal.
3. Isomerizacion de Friedel-Crafts en
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