PROCESO DE OLEOFINAS PARA LA OBTENCIÓN DE ETILENO Y PROPILENO

1. INTRODUCCIÓN

La química orgánica o química del carbono es la rama de la química que estudia una clase numerosa de moléculas que contienen carbono formando enlaces covalentes carbono-carbono o carbono-hidrógeno, también conocidos como compuestos orgánicos.

Los compuestos estudiados pueden dividirse en: compuestos alifáticos, compuestos aromáticos, compuestos heterocíclicos, compuestos fisiológicamente activos preparaciones farmacéuticas, compuestos organometálicos y polímeros.

Los hidrocarburos alifáticos son compuestos orgánicos constituidos por Carbono e Hidrógeno, en los cuales los átomos de Carbono forman cadenas abiertas y ramificadas. Los hidrocarburos alifáticos de cadena abierta se clasifican en alcanos, alcenos o alquenos y alcinos o alquinos.

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.

2. CONTENIDO

2.1 Olefinas

Las olefinas son sustancias reactivas que se encuentran en el gas natural y en el petróleo, aunque sólo en pequeñas cantidades. Se tienen que obtener por determinados procesos de escisión o de craqueo.

La técnica de las refinerías gira en torno a satisfacer las demandas del mercado con la diversidad de productos que se pueden obtener principalmente del petróleo natural por los tres tipos de procesos de transformación: los catalíticos, los catalíticos hidrogenantes, así como los de craqueo térmico. http://organica1.org/qo1/a3.htm

2.1.1 Etileno

El etileno o eteno es un compuesto químico orgánico formado por dos átomos de carbono enlazados mediante un doble enlace. Es uno de los productos químicos más importantes de la industria química, siendo el compuesto orgánico más utilizado en todo el mundo. Se halla de forma natural en las plantas.

http://es.wikipedia.org/wiki/Etileno.

2.1.2 Propileno

El propileno o propeno (H2C=CH–CH3) es un hidrocarburo perteneciendo a los alquenos, incoloro e inodoro. Es un homólogo del etileno. Como todos los alquenos presenta el doble enlace como grupo funcional. Es el segundo compuesto más utilizado en la industria química en todo el mundo.

http://es.wikipedia.org/wiki/Propileno

2.2 Proceso de olefinas

2.2.1 Oleofinas

Del petróleo se obtienen determinados compuestos que son la base de diversas cadenas productivas, como es el caso de la Industria Petroquímica. Las principales cadenas petroquímicas son: las del gas natural, las olefinas ligeras (etileno, propileno y butenos) y la de los aromáticos. El etileno se produce, mediante proceso petroquímicos de craqueo con vapor de hidrocarburos, como naftas, gasoil y etano, aunque también propano y butanos.

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 oleofínicos 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.

Las cinco unidades básicas que constituyen las plantas de craqueo con vapor son:

1. Pirólisis

2. Fraccionamiento primario

3. Compresión

4. Fraccionamiento criogénico

5. Fraccionamiento a alta temperatura

Además pueden existir otras unidades complementarias como la de hidro desulfuración del gas oil (si se emplean como alimentación), las de separación de BTX (benceno, tolueno y xileno).

2.2.1.1 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 el 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 pirolizar 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.

2.2.1.2 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.

2.2.1.3 Compresión.

El gas craqueado se comprime hasta unos 40kg/cm2 en un compresor con 4 ó 5 etapas, con

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