PROCESO DE OLEFINAS, PARA OBTENCIÓN DE ETILENO Y PROPILENO, Y SUS PRINCIPALES PLANTAS EN EL MERCADO LATINOAMERICANO

Contenido

UNIVERSIDAD VIÑA DEL MAR 1

INTRODUCCION 3

CONTENIDO 5

CONCLUSIÓN 37

BIBLIOGRAFÍA 37

INTRODUCCION

En este escrito, se tratara de las maneras de obtener diversas sustancias de manera industrial, pero nos enfocaremos en cómo se obtiene el etileno, el propileno y el butano. El etileno se utiliza en la industria para acelerar la maduración de los alimentos (generalmente frutas y verduras), el propileno es un termoplástico que se utiliza como empaques (normalmente) ya que tiene diversas características como su resistencia al calor y una estructura rígida, y también hablaremos del butano, una de sus aplicaciones es como combustible y ese lo puedes conocer, respirar y convivir como el gas butano o LP que es básicamente lo que mantiene tu agua caliente, la flama de tu estufa y otras cosas más .Así mismo hablaremos de los complejos donde estos productos son elabora dos, en pocas palabras, se mencionaran los complejos petroquímicos, así mismo de la manera en cómo afectan el planeta

CONTENIDO

PROCESO DE OLEFINAS, PARA OBTENCIÓN DE ETILENO Y PROPILENO, Y SUS PRINCIPALES PLANTAS EN EL MERCADO LATINOAMERICANO

ETILENO, PROPILENO Y DERIVADOS.

1. CRAQUEO DE OLEFINAS.

En la actualidad el etileno se produce, junto con otras olefinas de 3 y 4 átomos de carbono mediante proceso petroquímicos de craqueo con vapor de hidrocarburos: fundamentalmente naftas, gasoil y etano, aunque también propano y butanos.

1.1 Producción de olefinas por craqueo con vapor de hidrocarburos

El craqueo térmico con vapor de hidrocarburos se produce en reactores tubulares en ausencia de catalizador a temperaturas por encima de los 750ºC, según reacciones de des hidrogenación y de fisión beta, todas ellas endotérmicas. Con alimentaciones ligeras la des hidrogenación es preponderante; con alimentaciones pesadas las reacciones preponderantes son las de fisión, adquiriendo especial importancia las reacciones de condensación de olefinas y moléculas con

Dobles enlaces conjugados, que mediante sucesivas des hidrogenaciones, dan lugar a la indeseable formación de coque.

La corriente saliente del horno se enfría y destila en una columna de fraccionamiento, en la que se separan los gases olefínicos de las gasolinas de pirólisis, y aquellos se comprimen, se secan y se les elimina el CO2 que llevan consigo, sometiéndoles a una serie de destilaciones sucesivas, primero a bajas temperaturas y luego a altas temperaturas.

1.2 Descripción del proceso

En el esquema simplificado (fig. 1) se señalan las cinco unidades básicas que constituyen las plantas de craqueo con vapor de una de las alimentaciones más convencionales: la nafta. Estas unidades son: pirólisis, fraccionamiento primario, compresión, fraccionamiento criogénico y fraccionamiento a alta temperatura. Además pueden existir otras unidades complementarias como la de hidrodesulfuración de los gasoils (si se emplean como alimentación), las de separación de BTX (benceno, tolueno y xileno), etc.

Pirólisis. La alimentación se precalienta y vaporiza parcialmente en la sección de convención del horno, inyectándole seguidamente vapor recalentado, con lo que se completa la vaporización, y se la introduce en la zona conectiva del horno para recalentar la mezcla antes de entrar en la zona de radiación en la que tienen lugar de forma consecutiva y simultánea las reacciones comentadas. Como la capacidad del horno es limitada, deben disponerse varios en paralelo; uno de ellos diferente para priorizar el etano y el propano separados en las unidades de fraccionamiento de colas, que se reciclan. La diferencia consiste en que los hidrocarburos ligeros requieren menor tiempo de residencia, menores temperaturas y menor relación vapor de agua/HC que las naftas. El gas saliente del horno de pirólisis debe enfriarse rápidamente en una caldera de recuperación de calor (en la que se genera vapor de muy alta presión) y, a continuación, se termina su enfriamiento hasta los 350-400ºC mediante mezcla con la corriente de fondo del fraccionador principal previamente enfriado en un refrigerante, con aire o con agua de refrigeración. Fig. 1. Proceso de producción de olefinas.

La figura 2. Muestra la evolución de las variables más importantes de la reacción.

Fraccionamiento primario. En una columna de destilación atmosférica se rectifica la corriente saliente del horno de pirólisis, separándose por fondo un gasoil o fuel oil de pirólisis negro, rico en olefinas, que suele quemarse como combustible en el horno. En el condensador de cabeza se separa el agua y una nafta que, por contener gran cantidad de olefinas y aromáticos tiene un buen número de octano, y recibe el nombre de gasolina de pirólisis. Sin embargo, debe ser estabilizada

Mediante tratamiento con hidrógeno para que no polimerice, es decir, para que no forme “gomas”. Los gases salen como incondensables. Compresión. El gas craqueado se comprime hasta unos 40kg/cm2 en un compresor con 4 ó 5 etapas, con refrigeración intermedia, para evitar la polimerización de las olefinas. En los

Refrigerantes intermedios condensa el agua junto con naftas ligeras, que se unen a la gasolina de pirólisis separada en el fraccionador primario. Generalmente a la salida de la tercera etapa el gas se lava con una solución de hidróxido sódico para eliminar el H2S y el CO2 que lleva consigo. Al final de la última etapa el gas se seca mediante alúmina activada o tamices moleculares, que también retienen el CO2 residual, de modo que su punto de rocío sea inferior a -100ºC.

Fraccionamiento a baja temperatura. El gas seco se enfría y se introduce en la desmetanizadora, en la que se separa el hidrógeno, el CO y el metano. El condensador de esta columna es el punto más frío del sistema, utilizándose como líquido refrigerante etileno de un circuito auxiliar. La separación de metano en esta columna debe ser lo más completa posible, pues todo el metano retenido en la corriente de fondo impurificará al etileno producto. Por otra parte no debe escapar etileno con el metano e hidrógeno. Normalmente el CO y el hidrógeno se introducen en un reactor de metanización y el metano producido, junto con el separado en la columna se emplea como fuel gas. La corriente de fondo de la desmetanizadora pasa a la desetanizadora, en la que se separa la corriente C2 por cabeza, que seguidamente pasa al convertidor de acetileno, en el que este hidrocarburo se hidrogena selectivamente a etileno, debiendo desaparecer casi por completo pues su presencia en el etileno producto final es muy peligrosa.

El gas saliente del convertidor de acetileno se enfría, devolviendo los condensados a ala desmetanizadora. La fracción no condensada pasa al splitter de C2, del que se obtiene por fondo etano, que se recicla a pirólisis, y por cabeza etileno impurificado con restos de metano (“low grade”). El etileno de alta pureza se obtiene en una extracción lateral superior. Fraccionamiento a alta temperatura. La corriente de fondo de la desetanizadora pasa a la despropanizadora, en la que se separan por cabeza los C3. Los más pesados se separan seguidamente en fracción C4 y en una segunda gasolina de pirólisis que lleva consigo los C5 y superiores. En algunos casos también se recupera la fracción C5. La fracción C3 pasa a otro reactor de hidrogenación selectiva para eliminar el metil acetileno. A la salida la fracción C3 pasa al splitter del que se obtiene por cabeza el propileno y por cola el propano, que se recicla al horno de pirólisis junto con el etano. De la fracción C4 se separa el butadieno y los butenos y de las gasolinas de pirólisis se separan los BTX. Las proporciones en que aparecen los distintos productos de la pirólisis en el gas saliente del horno son distintas según sea la naturaleza y el intervalo de destilación de la alimentación.

2. ETILENO

El etileno es un gas que se almacena y transporta con dificultad en condiciones criogénicas, por lo que su producción y consumo se realiza dentro de grandes complejos industriales en los que se encuentra integrada la refinería de tipo petroquímico y las plantas de producción de derivados.

Es un producto altamente reactivo participando en reacciones de oxidación, polimerización, halogenación, alquilación,…Las propiedades más relevantes son:

• Temperatura normal de ebullición --- -102ºC

• Temperatura crítica --- 9,5ºC

• Presión crítica --- 50,6ata

• Límites de explosividad en aire --- 3-34 %v

El mercado de etileno como tal es bastante reducido, siendo la gran mayoría procesado en plantas de producción de derivados. Existen dos especificaciones de referencia, el más puro (high grade), también denominado grado polímero con contenidos muy bajos de metano, etano y, sobre todo, acetileno, y el de menor pureza (low grade) también denominado grado químico.

La producción anual de etileno en el año 2006 fue aproximadamente de 120 millones de toneladas, cuyo destino aproximado es el siguiente:

 50% a la fabricación de polietilenos tanto de alta como de baja densidad.

 18% a la fabricación de cloruro de vinilo monómero para producir principalmente PVC.

 12% a la fabricación de óxido de etileno el cual se emplea básicamente en la fabricación de glicoles.

 8% a la fabricación de etilbenceno, para posteriormente fabricar

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