Proceso De Oleofinas Para La Obtencion De Etileno Y Propileno

Índice

1. Introducción______________________________________________________3

2. Las Olefinas o alquenos.____________________________________¬¬¬-________4

3. Etileno __________________________________________________________7

4. Propileno_______________________________________________________15

5. Principales plantas en el mercado latinoamericano ______________________20

6. Conclusiones____________________________________________________22

7. Reseña Bibliográfica______________________________________________23

1. Introducción

Las olefinas son compuestos químicos que pertenecen a un tipo de hidrocarburos insaturados que se podrían definir como alcanos que han perdido un par de átomos de hidrógeno. En lugar de estos átomos de hidrógeno, las olefinas produjeron un doble enlace entre dos carbonos.

Las olefinas más importantes son el etileno y el propileno.

El etileno y el propileno se obtienen a través del proceso de desintegración térmica. La desintegración térmica es un proceso que se utiliza en la producción de destilados ligeros y gasolinas.

En la desintegración térmica se somete a la carga, que puede ser propano, etano o butano, a temperaturas de alrededor de 455ºC y a presiones superiores a la presión atmosférica. Con este proceso se reduce la viscosidad de fracciones residuales.

El polietileno es una olefina, miembro de la familia de los termoplásticos. La materia prima para su fabricación es el etileno de alta pureza producido a partir de las corrientes de etano-etileno, provenientes del proceso de craqueo de gasóleos.

El etileno de alta pureza es sometido a altas presiones y temperaturas para polimerización en presencia de un iniciador de reacción en vasijas autoclaves y así producir el polietileno de baja densidad.

El polietileno es uno de los productos o materias primas con mayor número de usos. Empaques para flores, para la industria panificadora, para alimentos de animales, para productos de aseo y para productos industriales, son algunos de los más conocidos.

2. Las oleofinas o alquenos

Olefina es el término químico antiguo todavía muy utilizado en la industria para nombrar a los alquenos (denominación IUPAC)

Las olefinas son hidrocarburos que contienen al menos un enlace doble.

Estado físico:

◦Gases: etileno a butenos (C2 a C4)

◦Líquidos: pentenos a 1-octadeceno (C5 a C18)

◦Sólidos: Igual o superiores a C19

Densidad: de 0,63 a 0.79 g/cm3

Calores de combustión similar a los alcanos

Insolubles en agua y solubles en la mayor parte de los disolventes orgánicos: Alcoholes, éteres e hidrocarburos aromáticos

Olefinas: reacciones

Las olefinas se caracterizan por sus reacciones de adición al doble enlace, incluida la polimerización.

Son por tanto unas de las sustancias más flexibles de la industria química orgánica.

2.1 Olefinas: producción

Los principales métodos de producción industrial son:

1. Craqueo térmico de alcanos de alto peso molecular (ceras de parafina) para dar principalmente a-olefinas:

2. Deshidrogenación catalítica

3.Cloración-dehidrocloración

4.Oligomerización de oleofinas ligeras

3. Etileno

El etileno, también conocido bajo el nombre de eteno es un compuesto orgánico, perteneciente a la familia de los hidrocarburos insaturados, dentro de los cuales, el etileno es el más simple, formado por dos átomos de carbono enlazados medianteun doble enlace. Es uno de los productos químicos más importantes de la industria química. Se halla de forma natural en las plantas.

Estructura: La molécula no puede rotar alrededor del doble enlace y todos los átomos están en el mismo plano. El ángulo entre los dos enlaces carbono-hidrógeno es de 117º, muy próximo a los 120º correspondientes a una hibridaciónsp2.

Reactividad química: La región del doble enlace es relativamente rica en densidad electrónica y puede reaccionar con electrófilos (con deficiencia de electrones) a través de reacciones de adición. Mediante este tipo de reacciones se pueden sintetizar derivados halogenados.

En condiciones normales se encuentra en estado gaseoso, con un característico aroma no desagradable.

Es altamente inflamable, es polimerizable y peroxidable. Reacciona violentamente con oxidantes y cloro en presencia de luz.

Propiedades físicas del ETILENO:

Fórmula molecular del ETILENO

CH2=CH2

Masa molecular UMA Unidad de Masa Atómica, Dalton

28.05 g/mol

Apariencia del ETILENO

Gas incoloro.

Densidad del ETILENO

1178 kg/m3

Punto de fusión

Temperatura del momento en el cual una sustancia pasa del estado sólido al estado líquido.

-169.2 °C

Punto de ebullición

Temperatura que debe alcanzar una substancia para pasar del estado líquido al estado gaseoso.

-103.7 °C

Temperatura crítica

Temperatura límite a la cual un gas no puede ser licuado aunque se aumente la presión. del ETILENO

282.9 K

Estado de agregación: Sólido, líquido, gaseoso, plasma. del ETILENO

Gas

Propiedades químicas del Etileno

•Densidad de 1178 kg/m3

•Punto de ebullición -103.7ºC

•Punto de fusión -169.2ºC

•Masa molecular 28.05 g/mol

•Solubilidad en agua

Usos de Etileno

Maduración de frutos.

Se ha visto la gran conveniencia de aplicar etileno a frutos de varias especies para incrementar significativamente su tamaño; así pueden ser cosechados antes y ser enviados a zonas de consumo con mejores precios de temporada.

Regulación de floración.

Los mecanismos conducentes al control de la floración y madurez en frutas son sin duda los de mayor importancia en lo referido a aspectos productivos y comerciales. Por un lado la sincronía en la inducción floral referida a piñas o a mango, ambos cultivos de gran relevancia en zonas tropicales, y la inducción floral por etileno de varias especies de Bromeliáceas como ornamentales, son labores culturales bien establecidas.

Germinación

Al quebrar la dormancia, es posible inducir o promover la germinación de

Semillas de algunas especies con etileno.

Polimerización

La polimerización del etileno representa el segmento más grande de la industria petroquímica con el polietileno ranqueado en el primer lugar como consumidor del etileno. El etileno (99,9 % de pureza), es polimerizado bajo específicas condiciones de temperatura y presión y con la presencia de un iniciador catalítico, generándose una reacción exotérmica.

Aplicaciones y productos principales y secundarios del etileno

El etileno ocupa el segmento más importante de la industria petroquímica y es convertido en una gran cantidad de productos finales e intermedios como plásticos, resinas, fibras y elastómeros (todos ellos polímeros) y solventes, recubrimientos, plastificantes y anticongelantes.

A continuación haremos una descripción de los compuestos que se obtienen industrialmente a partir del etileno:

Polietileno (PE)

Es un termoplástico que se caracteriza por ser resistente, flexible y poco denso. Como ejemplos de aplicación se pueden nombrar recipientes, tubos flexibles, sogas y películas.

Hay dos clases de Polietileno; el de alta densidad (0,941-0,970 grs/ml) que se usa para tuberías y desagües, especialmente para formas corrugadas de gran diámetro. Y el de baja densidad (0,910-0,940 grs/ml) que se utiliza en la fabricación de películas, cables, alambres y recubrimientos de papel.

Policloruro de vinilo

Se obtiene por adición a partir del cloruro de etileno. Sus principales características son ser resistente, algo elástico y poco desgastable; es por esto que se utiliza en revestimientos de suelos, paredes y tanques, caños y juntas.

POLIESTI IENO (PS)

Se obtiene a partir de estireno o fenileteno. Se caracteriza por ser transparente y rígido por lo que se lo puede utilizar en inyección, extrusión y piezas termoformadas (envases desechabas, interiores de heladera) y también en aislamientos (expandido).

Poliacrilonitrilo

Se utiliza como monómero el acrilonitrilo o cianoeteno. Es un compuesto fuerte, fácil de teñir y puede hilarse. Estas características lo hacen apto para la fabricación de fibras textiles (orlon, cashmilon, Dralon).

Politetrafloruroeteno (teflón, fluon)

Se fabrica a partir de tetrafluoroeteno. Es un polímero muy inerte, no adhesivo y autolubricante, además de su gran resistencia a altas temperaturas. Como ejemplos de su aplicación se pueden nombrar juntas, bujes, y revestimientos de utensilios de cocina.

Oxido de etileno

Es un gas incoloro o un líquido incoloro, movible e inflamable. Se usa mucho como intermedio químico en la fabricación de glicol etilénico, glicoles polietilénicos y sus derivados, etanolaminas, cianhidrina etilénica y detergentes no iónicos. Se usa también como fumigante.

De sus derivados es el óxido propilénico el más importante de los óxidos de alquilenos, y el óxido de estireno el más importante de los derivados aromáticos.

Etileno por pirolisis de hidrocarburos. Rendimiento

4. Propileno

Descripción del producto

Es una mezcla de hidrocarburos livianos constituida principalmente por propileno y propano, en proporciones variables y que a condiciones normales es gaseosa y al comprimirla pasa a estado líquido. Se produce en las unidades de craqueo catalítico de las refinerías.

El Propileno es un gas inflamable a temperatura ambiente y presión atmosférica, por lo tanto deben aplicarse los estándares establecidos para el diseño de todas las instalaciones para su uso y manejo tales como tanques de almacenamiento, tuberías y llenaderos. Es importante tener en cuenta que el Propileno genera vapores desde una temperatura de -42 °C, los cuales al mezclarse con el aire en proporciones entre 1.9 y 9.5% en volumen, forman mezclas inflamables y explosivas, y como tiene una densidad aproximadamente de 1.8 veces mayor que la del aire, un escape puede ser muy peligroso debido a que sus vapores tiende a concentrarse en las zonas bajas y donde hay mayor riesgo de encontrar puntos de ignición tales como interruptores eléctricos, pilotos de estufas de gas, tomas de corriente eléctrica, lámparas y puntos calientes.

Al evaporarse, el PROPILENO ocupa en forma gaseosa un volumen aproximado de 250 veces su volumen en forma líquida.

Usos

El propileno se utiliza como combustible. Si se polimeriza produce un plástico llamado polipropileno con el cual se fabrican accesorios para baño, cascos de lanchas, asientos, componentes eléctricos, adhesivos para aglomerados de madera y triplex, agitadores de lavadoras, entre otros. El propileno es usado como iniciador en la producción de gasolina sintética.

Precauciones de Manejo

Este producto en estado gaseoso puede causar asfixia simple y deprimir el sistema nervioso central. En estado líquido puede provocar quemaduras por congelamiento e irritación de la piel. No hay suficiente información de que produzca efectos sistémicos crónicos por exposición industrial, no obstante que contiene compuestos de azufre (mercaptanos) propios o que se le adicionan como odorizantes para identificar escapes.

Para el diseño de las instalaciones para el transporte y manejo de gas deben aplicarse las normas API, NFPA, DOT, ICONTEC; y las reglamentaciones expedidas por los ministerios de Minas y Energía y del Medio Ambiente y demás autoridades competentes. Merecen especial y fuerte vigilancia las válvulas, conexiones y accesorios de tanques, cisternas y cilindros que se utilicen para almacenar este producto, debido a que son los puntos de mayor riesgo de escape. Así mismo, el sitio donde se ubiquen los recipientes y las instalaciones que conduzcan este producto, deben tener suficiente ventilación para evitar concentración de vapores explosivos en caso de algún escape.

UN:1075

CAS: 115-07-1 / 74-98-6

Modalidad de venta

El propileno se entrega dentro de una corriente de Propano-Propileno. En la refinería de Cartagena se entrega por Poliducto y en la Refinería de Barrancabermeja se tienen facilidades de entrega por Flota terrestre y Fluvial.

ESPECIFICACIONES DE LA CORRIENTE DE PROPANO-PROPILENO

Componente Método de análisis Especificación

Etano ASTM D2163 2.0 Liq. Vol % máx.

Etileno ASTM D2163 1000 ppm wt. Máx. (1)

Propano ASTM D2163 35% Liq. Vol % máx.

Butano y Pesados ASTM D2163 2.5 Liq. Vol % máx.

Densidad relativa ASTM D2158 (2) Reportar

Presión de vapor ASTM D2158 (3) Reportar

H2S ASTM D5504 20 ppm wt. Máx.

Corrosión a lamina de cobre ASTM D1838 No 1

CO UOP 603 3.0 ppm wt. Máx.

CO2 UOP 603 10.0 ppm wt. Máx.

Contenido de agua VISUAL (4) Sin agua libre

Azufre Total ASTM D6667 50 wppm máx.

Metil acetileno ASTM D2712 Reportar

Propadieno ASTM D2712 Reportar

COS ASTM D5504 Reportar

(1) Calculado a partir de la composición en volumen liquido de acuerdo a la norma ASTM D2421.

(2) El cálculo de la densidad relativa ponderada se realiza a partir de las densidades relativas de los componentes individuales publicadas en la última versión de la publicación de GPSA (Gas Processor Suppliers Asociation Engineering data Book). Método alterno ASTM D1657

(3) El cálculo de la presión de vapor ponderada se realiza a partir de las presiones de vapor a 100 °F de los componentes individuales publicadas en la última versión de la publicación de GPSA (Gas Processor Suppliers Asociation Engineering data Book). Método alterno ASTM D1267

(4) La presencia o ausencia de agua debe ser determinada por inspección visual de las muestras que vienen para análisis de cromatografía

El propileno tiene múltiples aplicaciones como molécula de partida para muchas otras moléculas, entre las que destacan:

• Alcohol isopropílico (2-propanol)

• Alcohol propílico (1-propanol)

• Óxido de propileno

• Propilénglicol

• Derivados halogenados de hidrocarburos

• Ácido acético

• Otros…

Sobre todo: Polipropileno (PP)

El Polietileno, PE es uno de los plásticos más usados.

Dependiendo de las características del polímero, se clasifican en varios tipos:

• Polietileno de baja densidad (LDPE). El más flexible y se usa principalmente para bolsas, plástico de invernaderos, envases., vasos, platos, etc.

• Polietileno lineal de baja densidad (LLDPE)

• Polietileno de alta densidad (HDPE). Es más rígido y resistente mecánicamente. Se usa para cajas, muebles, protectores (cascos, rodilleras…), juguetes, cosméticos, etc…

Principales plantas en el mercado latinoamericano

Venezuela

PEQUIVEN,Petroquímica de Venezuela, S.A.

POLINTER,PoliolefinasInternacionales, C.A. (Polinter),

Monómeros Colombo-Venezolanos

México

MexichemResinas VinílicasS.A. de C.V.

Colombia

Mexichem Resinas Colombia: (MRC)

Es la unidad de negocios de Mexichem responsable de gestionar la producción y comercialización de resinas de PVC en Colombia. Cuenta con tres modernas plantas establecidas en Cartagena, con una capacidad instalada de 400.000 toneladas métricas por año. Su portafolio de productos incluye resinas de uso general y un amplio repertorio de especialidades vinílicas. MRC cuenta con amplio reconocimiento en el mercado global del PVC y es productor líder de este plástico a nivel latinoamericano. Su establecimiento en Colombia, como resultado de la adquisición de la empresa Petroquímica Colombiana, Petco, por parte de Mexichem, consolida la exitosa trayectoria en el negocio desarrollada por esa empresa desde 1965, integrando su equipo humano, experiencia, recursos tecnológicos y vocación exportadora a la nueva visión corporativa. Actualmente, MRC abastece más del 90% del mercado nacional y destina cerca del 60% de su producción a las exportaciones. Su estrategia enfoca sectores con gran potencial de crecimiento en la región, buscando asegurar el desarrollo sustentable del negocio a partir de la innovación y la mejora continua para satisfacer las expectativas de todos los grupos de interés, Mexichem Resinas Colombia impulsa el crecimiento de la industria de PVC en Colombia, constituyéndose en motor de innovación y progreso de la cadena de transformación de este plástico en el país.

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