tecnología química industrial · pureza (%metano y etano) ! muy reactivo (polimerización,...
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Tecnología Química Industrial
Tecnología Química Industrial
Producción de olefinas
! Craqueo con vapor de hidrocarburos. ! Alimentaciones: naftas, gasoil, etano,… ! Según la alimentación se tiene una distribución de
productos ! Unidades básicas:
! Pirólisis ! Fraccionamiento primario ! Compresión ! Fraccionamiento a baja temperatura ! Fraccionamiento a alta temperatura
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Producción de olefinas mediante craqueo con vapor de una nafta
Diagrama simplificado
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Reactor (horno) de craqueo
Reacción de craqueo
Año 2000: Megacrackers Capacidades: Alimentación naftas 1000kt etileno /año Alimentación etano 1500kt etileno/año
Varios hornos en paralelo: Tamaño Mantenimiento (decoquización)
Tiempo de residencia para nafta <0,2s
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Producción de olefinas mediante craqueo con vapor de una nafta
Diagrama simplificado
• Separar fuel oil • Condensar gasolina • Separar agua • Aprovechar energía
• Recuperar todo el agua • Recuperar gasolina pirólisis • Separar CO2 y H2S • Obtener temperaturas practicables en separación
• Separar componentes
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Rendimientos en función de las alimentaciones al cracker.
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Productos derivados del etileno
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Productos derivados del propileno
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Productos derivados de BTX
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Productos derivados de BTX
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Etileno ! Temp. normal ebullición -103.71ºC ! Límites de explosividad 3-34%v ! Dos variedades High Grade y Low Grade en función de la
pureza (%metano y etano) ! Muy reactivo (polimerización, oxidación, halogenación,
alquilación, …) ! Capacidad mundial (2007) 125 millones de toneladas. ! Producción mundial (2008) 110 millones de toneladas. ! Crecimiento annual aprox. 3-4% ! Precio 800-1000!/tn ! Usos:
! Polietileno 60% ! Cloruro de vinilo 16% ! Oxido de etileno 11% ! Etilbenceno 7% ! Acetaldehido 2% ! Otros 4%
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Polietileno ! Polimerización del etileno
! Procesos a alta y baja presión para producir diferentes polímeros.
! El polímero más consumido en el mundo. Producción cerca de los 70 millones de toneladas.
! Varios tipos de polietileno: PE Baja densidad, PE Baja densidad lineal, PE alta densidad,…
! Usos: adhesivos, almacenamiento, industria automóvil, cables eléctricos, embalajes, plásticos agrícolas, tuberías y conductos,…
n CH2=CH2 (CH2 CH2)n
ldpe hdpe
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Fuente: Repsol-YPF
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PE Baja densidad
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Polietileno de baja densidad
Baja conversión por paso (30-35%) y tiempo residencia 1 a 5 min
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Procesos de polimerización a baja presión
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PE Alta densidad
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Polietileno de alta densidad (polimerización en suspensión)
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Cloruro de vinilo monómero
! Temp. normal ebullición -14ºC ! Base para la fabricación del PVC (crecimiento
4-5% anual) ! Producción mundial alrededor de 30 millones
de toneladas ! Producción mediante un proceso balanceado
de cloración directa y oxicloración ! Plantas de capacidad 1000t/d – 1800t/d
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Diagrama de bloques del proceso de fabricación de VCM
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Cloración directa
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Oxicloración
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Destilación del EDC
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Craqueo del EDC
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Destilación del VCM
PVC
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! 57% proviene de un recurso inagotable
! Buena resistencia mecánica y al impacto
! No arde (debido al cloro)
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Fabricación PVC
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Reactor de polimerización
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Óxido de etileno ! Tiene una temperatura normal de ebullición de 10,4ºC. ! Es un producto explosivo e inflamable. La región de inflamabilidad con
aire es desde el 2,7% al 100%. ! Producto muy versátil, sus derivados tienen usos tan diversos como:
plásticos, disolventes, cosméticos, líquido de frenos, anticongelantes,… ! Se estima un crecimiento anual del 5%. Debido al incremento de
monoetilenglicol (cerca del 60% de la producción de OE) para la fabricación de poliésteres.
! Las capacidades de las plantas van desde las 100.000t/a hasta las 600.000t/a (la más grande de 700.000t/a está en diseño)
! La producción anual está en torno a los 12Mt/a ! El proceso de fabricación es oxidación del etileno con aire o con
oxígeno.
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Usos del óxido de etileno
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Óxidacion con oxígeno. Diagrama de bloques.
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Óxidacion con oxígeno. Diagrama de proceso.
Alimentaciones por 100t/d de OE
• 2577,2Nm3/h de oxígeno (126t/d)
• 125 t/d de etileno
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Óxidacion con aire. Diagrama de proceso.
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Comparación procesos
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Estireno ! Líquido incoloro de punto de ebullición a
presión atmosférica de 145ºC ! Es un monómero commodity para fabricación
de diversos polímeros: poliestireno, resinas ABS, cauchos, poliesteres…
! Producción vía etilbenceno mediante etileno y benceno.
! Capacidad mundial de 19 millones de t/a ! Buena tasa de crecimiento, >4%
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Usos del estireno
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Fabricación de etilbenceno
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Fabricación de estireno
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Coproducción de estireno y óxido de propileno
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PS expandido SAN
Resina ABS