La Petroquimica

PETROQUIMICA BASICA

Introducción

Del petróleo se obtienen determinados compuestos que son la base de diversas cadenas productivas que determinan en una amplia gama de productos denominados petroquímicos que se utilizan en las industrias de fertilizantes, plásticos, alimenticia, farmacéutica, química y textil, entre otras. Las principales cadenas petroquímicas son las del gas natural, las olefinas ligeras (etileno, propileno y butenos) y la de los aromáticos.

A partir del gas natural se produce el gas de síntesis que permite la producción a gran escala de hidrógeno, haciendo posible la producción posterior de amoníaco por su reacción con nitrógeno, y de metanol, materia prima en la producción de metil-terbutil-éter, entre otros compuestos.

Del etileno se producen un gran número de derivados, como las diferentes clases de polietileno, cloruro de vinilo, compuestos clorados, óxidos de etileno, monómeros de estireno entre otros que tienen aplicación en plásticos, recubrimientos, moldes, etc.

Del propileno se producen compuestos como alcohol isopropílico, polipropileno y acrilonitrilo, que tienen gran aplicación en la industria de solventes, pinturas y fibras sintéticas.

Por deshidrogenación de butenos, o como subproducto del proceso de fabricación de etileno se obtiene el 1.3-butadieno que es una materia prima fundamental en la industria de los elastómeros, para la fabricación de llantas, sellos, etc.

Una cadena fundamental en la industria petroquímica se basa en los aromáticos (benceno, tolueno y xilenos). El benceno es la base de producción de ciclohexano y de la industria del nylon; así como del cumeno para la producción industrial de acetona y fenol. Los xilenos son el inicio de diversas cadenas petroquímicas, principalmente las de las fibras sintéticas.

Polímeros

Sustancia química, compuesta por unidades estructurales repetidas: el plástico está formado por polímeros.

Molécula constituida por la repetición de unidades químicas más simples unidas por enlace covalente. La formación de estas macromoléculas puede realizarse por reacción de moléculas (reacción de polimerización) más sencillas denominadas monómeros.

La mayoría de los polímeros utilizados como plásticos, fibras y cauchos tienen pesos moleculares (producto del peso molecular de la unidad repetitiva por el grado de polimerización) que oscilan entre 10.000 y 1.000.000 (por ejemplo, el polietileno de peso molecular entre 1.000 y 5.000 es un sólido céreo que sólo adquiere propiedades útiles cuando su peso molecular es mayor de 10.000).

Las propiedades útiles que presentan los polímeros, como su resistencia mecánica, alta temperatura de transición vítrea (para plásticos amorfos), alta temperatura de fusión (para fibras y filmes semicristalinos), se deben a su alto peso molecular.

Debido a los procesos de polimerización (tanto de polímeros sintéticos como naturales) en los que la longitud de cada cadena es determinada por sucesos aleatorios, cada polímero estará formado por un conjunto de cadenas de diferente grado de polimerización (macromoléculas con longitud diferente). Esta longitud de la cadena está determinada por el tiempo en que la cadena crece antes de que ocurra la etapa de terminación.

Los átomos que forman las cadenas poliméricas y sus sustituyentes tienen una importancia capital en las propiedades de los polímeros. En los polímeros de adición, la polaridad y el volumen del sustituyente tiene gran influencia en propiedades y características como la temperatura de transición vítrea, cristalización, flexibilidad de la cadena, etc.

En el caso de polímeros de condensación, los tipos de átomos de las funciones que forman la cadena principal del polímero van a determinar un gran número de sus características. Asimismo, los sustituyentes introducidos en la cadena principal van a influir en la rigidez de la cadena (como en el caso de anillos aromáticos), en el punto de fusión (en polímeros cristalinos), etc.

Los enlaces de unión entre átomos de la cadena principal y de los sustituyentes son de tipo covalente. Las fuerzas de enlace secundarias que se producen entre cadenas macromoleculares desempeñan un papel importante en la textura de los polímeros y en sus propiedades térmicas y mecánicas.

Las cadenas con fuerzas intermoleculares débiles y con poco poder de adaptación lateral para formar estructuras ordenadas son características de los cauchos o elastómeros.

Si la atracción intermolecular es fuerte y la disposición espacial de los sustituyentes es tal que permite la adaptación de las cadenas para formar una estructura ordenada (cristalinidad), se dan las condiciones estructurales de una fibra.

El mercado de estos productos se caracteriza por su gran variedad de aplicaciones. Los petroquímicos son utilizados principalmente como materia prima de las industrias química y petroquímica, así como en la industria de solventes, pinturas, recubrimientos, alimentos, fármacos, pegamentos y adhesivos, propelentes, obtención de hidrógeno, expansores para poliestireno y solventes de polimerización, industria hulera, rolados de aluminio y elaboración de tintes para la imprenta y de aceites y grasas industriales, etc. Por otra parte, el azufre es utilizado en ingenios azucareros y para la elaboración de fertilizantes, fabricación de caprolactama, químicos, jabones y detergentes, producción de ácidos sulfúrico y sulfhídrico, entre otros.

Los productos tienen que cumplir con una serie de especificaciones que aseguren su comportamiento satisfactorio. Esto se logra con una serie de transformaciones químicas que ocurren en los diversos procesos que constituyen una refinería, donde se modifica la estructura de los hidrocarburos.

DESCOMPOSICION

DESINTEGRACION

TERMICA

REDUCCION DE

VISCOSIDAD

F C C

HIDRODESINTEGRACION

COQUIZACION

GASIFICACION

REARREGLO

MOLECULAR

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