Oleofinas: Etileno Y Propileno

Introducción

Las olefinas son hidrocarburos con dobles enlaces carbono – carbono. El término olefinas es de olefiant gas, que significa, gas formador de aceite. Estos se encuentran en los procesos industriales más importantes. Existen muchos tipos de olefinas pero las más importantes son el Etileno y el Propileno.

En este documento se realizará una descripción de los procesos involucrados en la obtención de diversas sustancias de manera industrial, particularmente nos enfocaremos en cómo se obtiene el etileno y el propileno. 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.

De igual forma se hablará brevemente de los complejos donde estos productos son elaborados, en pocas palabras, se mencionaran los complejos petroquímicos, así mismo de la manera en cómo afectan el planeta.

Definición de Oleofinas

Las olefinas son hidrocarburos con dobles enlaces carbono – carbono. El término olefinas es de olefiant gas, que significa, gas formador de aceite. Estos se encuentran en los procesos industriales más importantes. Existen muchos tipos de olefinas pero las más importantes son el Etileno y el Propileno.

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.

Etileno

El etileno o eteno, cuya fórmula es CH2=CH2, tiene un peso molecular de 28.05 gramos, es un gas incoloro e inflamable aunque tiene un olor débil, pero agradable y aparte es menos denso que el aire, por lo tanto es muy volátil e hidrosoluble. La estructura molecular es plana, ya que está formada por un enlace doble entre carbonos y otros cuatro entre carbono-hidrogeno, a causa del doble enlace, la molécula no puede rotar a temperatura ambiente o inferior, por su característica de no saturado, esto lo hace reactivo. En la Figura No 1 se muestra la estructura del Etileno.

Figura No 1. Estructura química del etileno

La principal área de aplicación es materia prima para la industria química orgánica sintética. Una aplicación del etileno es en los alimentos, aunque es contrastante con el que se la en otras áreas. Aquí se utiliza para hacer madurar más rápido en muchas frutas, pero esta característica puede dañar a las mismas, ya que acorta su periodo de vida. El nivel de daño de la fruta o verdura, está en función de la concentración del etileno, así como el tiempo de exposición y a la temperatura.

Algunos alimentos frescos pueden emitir etileno, así como motores que utilizan propano, diesel y gasolina. Las emisiones por parte de los motores tienen un alto daño potencial, ya que emiten altas concentraciones de etileno a productos que son altamente sensibles al etileno (como las lechugas, brócoli, col, hojas verdes y coliflor). El etileno se puede utilizar en asociación con otros hidrocarburos (saturados o insaturados), con sintetizados del caucho, por consecuencia teniendo muchas aplicaciones en la industria. Ya sea en la automotriz, en la de construcción y aunque se sorprenda también en la industria de alimentos. Este es utilizado en la industria automotriz y en la construcción ya que posee una resistencia a los cambios de temperatura y a su capacidad impermeabilizante.

También se puede obtener por medio de la hidratación del etileno, lo resultante se emplea generalmente en la síntesis de algunos éteres y algunos otros productos.

El etileno puede reaccionar por polimerización, oxidación entre otras. El etileno se dice que se obtiene por deshidrogenación del etano, y por el cracking del propano, siendo estas componentes predominantes del gas natural. Por lo tanto, en la industria ocupa un lugar importante en la industria petroquímica, aquí es convertido en diversos productos ya sean finales o intermedios por ejemplo el polietileno (PE), policloruro de vinilo, poliestilieno (PS), el poliacrilonitrilo, politetrafloruroeteno, oxido deetileno, entre otros. Este es un ejemplo de la deshidrogenación del etano, como puede ver, esta reacción es endotérmica (necesita calor para iniciar) por lo tanto para llevarla a cabo necesita un ambiente caliente hostil como un horno de pirolisis de 1000 °C

Este calor intenso es tan fuerte que provoca que los enlaces se rompan, y por ende necesitan una forma de estabilizarse, pero la única forma es un enlace entre carbonos pero doble. En consecuencia, se obtiene el etileno, aunque traerá consigo otros productos no deseados, que pueden ser separados por destilación o absorción. La obtención industrial del eteno o etileno es por medio del cracking del petróleo (etano). Durante el proceso de cracking se obtienen diversos productos como el etileno, propileno y butileno, que se pueden emplear generalmente para llevar a cabo la polimerización y otras reacciones más.

Propileno

Ahora hablaremos del propileno, bueno el propileno con formula C3H6, se obtiene como subproducto ya sea por la destilación a partir del gas LP, o del craqueo de hidrocarburos, el propileno junto con el etileno forman prácticamente la base de la industria petroquímica. En la Figura No 2 se muestra la estructura del Etileno.

Figura No 2. Estructura química del etileno

El proceso para destilar al propileno, es un proceso en el que se va eliminando lo que no se desea hasta obtenerlo en una cierta manera “puro”. Se inicia con la mezcla de hidrocarburos, se introduce en la merichem, todo con el fin de separar algunos componentes. Después se buscara separar algunos componentes livianos, por lo tanto se introducirán en una columna de destilación “Deetanizadora”. Por último se presenta el paso más complejo, que es el separar al propileno de su “hermano alcano” ósea el propano, ya que ambos tienen casi el mismo peso molecular, y para realizar esta separación se empleara una columna de destilación “splitter”. Para finalizar, se eliminan los residuos y se obtiene el ansiado propileno.

Una aplicación del propeno es para obtener polipropileno, la reacción empleada es del tipo radicalaria, pero la polimerización es catalítica ya que el grado de calidad de los productos

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