Olefinas; Etileno Y Propileno

UNIVERSIDAD VIÑA DEL MAR

MAESTRIA EN GESTION DE LA INDUSTRIA DE LOS HIDROCARBUROS

PROYECTOS PETROQUIMICOS

TUTOR: KAREN ROMERO

PROCESO DE OLEFINAS PARA LA OBTECION DE ETILENO Y PROPILENO

POR:

YESID IBAÑEZ GALVIS

NOVIEMBRE 15 DE 2013

INDICE

INTRODUCCION

1. PROCESO DE PRODUCCION DE OLEFINAS.

Propiedades Físicas de la Olefinas.

Acidez de las Olefinas.

Polaridad de las Olefinas.

Características de las Olefinas.

2. PRODUCCION DE ETILENO Y PROPILENO

Obtención Industrial del Etileno.

Obtención de Etileno y Propileno.

Propileno.

Obtención Industrial del Propileno.

Usos y Aplicaciones del Propileno

3. PRINCIPALES PLANTAS EN EL MERCANO LATINOAMERICANO

Venezuela

Colombia

México

Brasil

Argentina

Chile

4. CONCLUSIONES

5. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

INTRODUCCION

Las olefinas son compuestos químicos que contienen por lo menos un doble enlace carbono – carbono. Sin embargo, el término olefinas está siendo reemplazado por el término alquenos.

Los alquenos u olefinas 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.

Dentro de los alcanos están el Propano y Etano que son los productos que se van a usar como materia prima, para la obtención de alquenos, en este caso, propileno y Etileno. Se debe aclarar que este es una de las muchas formas de producción a nivel industrial, es de anotar que los complejos Petroquímicos donde estos productos son elaborados, a nivel de América latina se vienen desarrollado con el fin de estar a la vanguardia en tecnología para una mayor producción.

1. Proceso de producción de olefinas

El termino olefinas es de olefiant gas, que significa, gas formador de aceite. Las olefinas más importantes son el etileno y el propileno. En esta lista de las olefinas más importantes también se encuentran el butadieno, n-buteno e isopreno.

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.

Propiedades físicas de las olefinas

Las olefinas tienen propiedades físicas muy similares a las de los alcanos. Sin embargo, el doble enlace de carbono – carbono evidencia variaciones en dos características en especial: la acidez y la polaridad.

Acidez de las olefinas

La polaridad del doble enlace carbono – carbono de las olefinas provoca que éstas sean más ácidas que los alcanos. En cambio, el grado de acidez de las olefinas es menor que el de los ácidos carboxílicos y también que los alcoholes.

Polaridad de las olefinas

La polaridad de las olefinas depende totalmente de su estereoquímica. Al presentar un doble enlace, las olefinas o alquenos tienen una primera molécula cis. Las moléculas cis se distinguen porque los sustituyentes están de un solo lado del doble enlace.

Cuando las olefinas presentan una molécula cis, se presenta un momento dipolar neto. En el caso de las olefinas con moléculas trans (que son las que se encuentran en caras opuestas del doble enlace), el momento dipolar es nulo.

Características de las olefinas

Las principales características de las olefinas son:

- Mayor densidad que el agua

- Insolubles en agua

- Son incoloras

- Presentan un doble enlace carbono – carbono.

- Su isomería es de cadena, como las parafinas.

- Se clasifican como hidrocarburos insaturados.

- Su isomería es geométrica o cis – trans.

- El isómero cis suele ser más polar, tener un punto de ebullición mayor y un punto de fusión menor que el isómetro trans.

2. PRODUCCCION DE ETILENO Y PROPILENO

Una de las forma para la producción de Etileno y Propileno es a partir del gas natural o Propano y Etano; Está la alimentación de materia prima que es el propano y etano a un 95% y 95.5% de pureza respectivamente, esto ocurre de forma líquida a una presión de 17,6 kg/cm2 y 38 ºC. Este gas pasa por una sección de hornos, en total hay 9 hornos, en los cuales hay 7 hornos con celdas simples y 2 con celdas dobles, cada celda con la misma capacidad que la otra. En estas celdas se va a realizar la pirolisis con una mezcla de vapor de agua con los hidrocarburos, con una relación de 0,3 kg de vapor de agua sobre kg de hidrocarburo; la pirolisis para el Etano ocurre a 843 ºC y de 826 a 843 ºC para el propano.

Etileno y propileno son, en la actualidad, ponderalmente las sustancias fundamentales más importantes de la Química Orgánica. Así, el etileno es el producto básico de partida para alrededor de un 30% de todos los productos petrolquímicos.

Las cantidades de producción de etileno y propileno en los principales países industriales se resumen en la tabla al margen (conocidos hasta ahora).

En años venideros se prevé que la tasa de crecimiento será mayor para el propileno que para el etileno, ya que un mayor empleo de hidrocarburos de temperatura de ebullición alta en los procesos de disociación desplaza a favor del propileno la proporción de olefinas producidas. El etileno originariamente se obtenía por hidrogenación parcial de acetileno procedente de carburo, por deshidratación de etanol o por aislamiento del gas de cockerías. Estos procedimientos no tienen importancia en la actualidad en los países en donde se ha desarrollado la petroquímica. No obstante, en países en vías de desarrollo, como los de América del Sur, Asia y África, con producción de etanol por fermentación, el proceso de su deshidratación puede también utilizarse para completar las necesidades de etileno producido por medios petrolquímicos. El propeno ha empezado a desempeñar un papel importante en la industria química desde que se puede obtener a partir de las fracciones del crudo y del gas natural.

Actualmente se dispone en grandes cantidades de ambas olefinas a partir de la disociación térmica de hidrocarburos saturados. Las instalaciones de disociación para etileno y propileno alcanzan actualmente capacidades de casi 600 000 toneladas año de etileno (desde 1976 en Arco, en Texas) y sobre las 300 000 toneladas año de propeno.

Tabla 1. Materias primas para obtención de etileno (en peso %).

Materia prima Europa

1975 Occ.

19851) EE.UU.

1975 Mundo

1975

Gas de refinería 1 3 8 4

LPG), etano propano 1 3 65 23

Nafta 88’ 75 1 56

Gasoil 0 22 3 1

Otras y variadas materias primas 10 23 16

1) Previsible

En EE.UU. la materia prima dominante para la obtención de olefinas C2/C3 es el gas natural rico en etano, propano y butano (llamado gas natural húmedo), así como los gases de refinería. Allí se encuentran en cantidad muy abundante y proporcionan por craqueo catalítico (FCC = fluid catalytic craking), preferido en EE.UU., altos rendimientos en etileno. La producción de propileno es comparativamente menor. Así, en 1975, en EE.UU. un 65% de la producción total de etileno se obtuvo de gas de petróleo licuado y gases de refinería. De todas formas este componente va disminuyendo claramente con el creciente empleo de nafta y gasoil.

OBTENCIÓN INDUSTRIAL DEL ETILENO

Reacción de Cracking o Craqueo con Vapor

Las reacciones de cracking son principalmente rupturas de enlace y necesitan de una cantidad sustancial de energía para producir olefinas. La parafina más simple (alcano) y la materia prima más utilizada para producir etileno es el etano. El etano se obtiene a partir de los líquidos del gas natural. El craqueo del etano puede visualizarse como una des hidrogenación por radicales libres, donde se produce hidrógeno como subproducto:

C2H6 catalizador/∆> H2C = CH2 + H2

Esta reacción es fuertemente endotérmica, se ve favorecida a elevadas temperaturas y bajas presiones. Requiere de calor (∆), el cual es suministrado con ayuda de vapor sobrecalentado para reducir la presión parcial del etano. Se lleva a cabo en hornos de pirólisis a T = 800°C, la cual facilita el rompimiento de enlaces, así que la formación de etileno se ve acompañada de la creación de

OBTENCIÓN DE ETILENO Y PROPILENO

Otros productos secundarios no deseados, separados por destilación o absorción. El vapor sobrecalentado reduce los depósitos de carbón que se forman durante la pirólisis, en el caso del metano:

C2H6 ⟶ 2C + 3H2

El etileno también puede pirolizar de la misma manera. Adicionalmente, la presencia de vapor de agua como diluyente reduce la oportunidad de contacto de los hidrocarburos con las paredes de los tubos del reactor. Los depósitos reducen la transferencia de calor a través de los tubos del reactor, pero

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