CURSO : INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUIMICOS ORGÁNICOSLo que en la industria petroquímica se conoce como hidrocarburos aromáticos, bajo la denominación de fracción BTX, es un conjunto de moléculas que se podrían considerar como derivados básicos de benceno y formado por benceno, tolueno, orto-xileno, meta-xileno, para-xileno y etilbenceno. Actualmente, la petroquímica basada en naftas de petróleo aporta más del 96% de la producción mundial de BTX. - Llamado también ciclohexatrieno es un hidrocarburo cíclico con 3 dobles enlaces. - Descubierto en 1825 por M. Faraday como uno de los componentes de un aceite que recogió de las tuberías del gas de alumbrado. - En 1845, Hoffmann lo encontró en el alquitrán de hulla. - Su fórmula química es C6H6. - Es el principal entre los hidrocarburos aromáticos. BENCENO. PROPIEDADES FÍSICAS: - Líquido incoloro. - Olor dulce. - Soluble en éter, nafta y acetona. También se disuelve en alcohol y en la mayoría de los solventes orgánicos. - Disuelve al iodo y las grasas. - Densidad de 0,89 g/cm3. - Punto fusión: 5,5 °C. - Punto ebullición: 80°C. - Peso molecular: 78 gramos. El Benceno se utiliza como constituyente de combustibles para motores. También se utiliza como intermediario químico. disolventes de grasas. productos farmacéuticos y pinturas.USOS: . explosivos. aceites. . También se usa en la manufactura de detergentes. pinturas y nueces en el grabado fotográfico de impresiones. Su punto de inflamación es de 4 ºC y el punto de ignición es de 535 ºC. .Líquido incoloro con un olor parecido a los solventes de pintura.52 g/l). .TOLUENO .7 %. En mezclas con el aire los vapores son explosivos en el rango de 1.Es miscible con la mayoría de disolventes orgánicos apolares pero casi inmiscible con el agua (0. T O L U E N O .2 . TOLUENO Se adiciona a los combustibles (como antidetonante) y como solvente para pinturas.Es producto de partida en la síntesis del TNT (2. resinas. un conocido explosivo.En condiciones normales es estable.4. T O L U E N O . . revestimientos. diluyente en lacas nitrocelulósicas y en adhesivos.6trinitrotolueno). caucho. . tintas.Es utilizado en la producción de polímeros utilizado para hacer nylon y poliuretanos.Se lo emplea en tinturas. pinturas de uñas y en la síntesis de químicos orgánicos. . revestimientos. .USOS: -El uso predominante del Tolueno es como aditivo en los combustibles. etc. -Es también utilizado para producir benceno y como solvente de pinturas. T O L U E N O . adhesivos. El meta xileno predomina en el xileno comercial.XILENO El xileno comercial es una mezcla de tres isómeros (orto. incoloro e inflamable XILENO . meta y para xileno) también puede contener etilbenceno así como pequeñas cantidades de tolueno y otros. . .Es un líquido muy fluido. . plastificantes.Solvente y diluyente para pinturas.En los hospitales se utiliza en los laboratorios de histopatología en el proceso de preparación de muestras de tejidos para observación microscópica XILENO . lacas y barnices. ceras y muchas otras resinas naturales y sintéticas. detergentes. fibras. .XILENO USOS: .Intermediario químico en producción de resina sintética. . perfumes. esmaltes.Solvente de grasas. . . Su uso se comenzó en Inglaterra. proceso que ha requerido millones de años. de color negro y brillo mate o graso. • Es dura y quebradiza. • Este material surge como resultado de la descomposición de la materia vegetal de los bosques primitivos.• La hulla es un tipo de carbón mineral que contiene entre un 45 y un 85% de carbón. estratificada. PRINCIPALEMNTE .ASI DE UNA TONELADA DE HULLA SE OBTINE 30 LITROS DE ALQUTRAN. . DE MANERA QUE LOS HIDROCARBUROS AROAMTICOS SON SOLO UN SUBPRODUCTO DE ESTE PROCESO. PARA OBTENER EL CARBON DE COQUE SIDERURGICO . • Alquitrán de Hulla.• Gas de coquería (metano = 32%) Libre de Oxigeno • Coque. bases nitrogenadas y Δ fenoles) (650 .800 ºC) EL DESTILADO DE HULLA SE REALIZA . (Hidrocarburos Aromáticos. TEMP. 150 C . 150 C BENCENO TOLUENO XILENO Destilación Fraccionada.250 -Fenol -Piridina --naftaleno Extracción con NaOH TEMP. ALQUITRAN DE LA HULLA TEMP. 250 C-350 C Hidrocarburos aromaticos policiclicos Extracción con NaOH . Proporción de algunos Hidrocarburos aromáticos en el alquitrán de hulla. el 95% de estos se obtiene por craqueo o reformado de fracciones de petróleo. fuente de los hidrocarburos aromáticos.0.1 . de modo que. Benceno | 0. es solo un producto secundario de dicho proceso.0.2 . . pero los avances tecnológicos para la obtención de hierro han disminuido el consumo de coque y.3% | Tolueno | 0.4% | Xilenos | 1 – 2 % | Naftaleno | 10 – 12 % | Antraceno | 1 – 2 % | Fernantreno | 3 – 4 % | El alquitrán. con ello la producción de BTX. actualmente. 3 % .40 % Tolueno : 20 – 22% Xileno : 4 – 6 % Elilbenceno: 2 – 3 % Naftaleno :2 . aunque también se produce cantidades considerables de hidrocarburos aromáticos . además de etileno y propileno se obtiene aproximadamente un 20 % de nafta craqueada en cuya composición destaca : Benceno : 38 .Craqueo de nafta con vapor de agua La i industria petroquímica utiliza el craqueo de naftas con vapor de agua para obtener etileno . propíleno y otros alquenos de cadena corta . En dicho proceso. compresión.DESCRIPCIÓN DE PROCESO En el esquema simplificado se señalan las cinco unidades basicas que constituyen las plantas de craqueo con vapor de una de las alimentaciones mas convencionales: la nafta. . fraccionamiento primario. fraccionamiento criogénico y fraccionamiento a alta temperatura. Estas unidades son: pirolisis. . . . . 4. − 3. 1. 2. . . . . . . . . . . . el catalizador de especialidad de Amoco.35% en peso de platino sirven para perfeccionar la producción de C3/C4 reforzando la función ácida por la adición de compuestos halogenados (cloro.6%) por IFP etc. RG 45 J (Pt O.4%) • Catalizador Bimetalito: R 16 (Pt/Re). el catalizador de Pt/Pb de Asahi's. • Mínimo contenido de platino (0. .Catalizadores . flúor). Los catalizadores R 15 y R 18 por UOP y RG 442 por IFP que contiene 0.2 a 0. • Máximo contenido de platino (0. • Catalizadores Multimetalicos: la serie R 30 y R 60 por UOP. KX HACEN (Ptjlr) por Esso. serie E 600 por Engelhard.35%) y RG461 (Pt O.6 %). . .() E 1922. . 90. . Reacciones que Conducen a Productos Indeseados: • La desalquilación de cadenas laterales sobre naftenos y aromáticos para formar butano y parafinas más ligeras. • Deshidrociclación de Parafinas a Aromáticos. • Craqueo de parafinas y naftenos para formar butano y parafinas más ligeras.Reacciones Deseadas • Deshidratación de Naftenos a Aromáticos. • Isomerización. • Craqueo con hidrógeno. Reacciones . (Para favorecer los productos) . • Presiones Bajas (Reacciones Excentrópicas) • Bajas Relaciones molares de hidrógeno a Hidrocarburo.Procesos de Obtención de BTX Reacciones de Deshidrogenación El rendimiento en Aromáticos se ve favorecido: • Temperaturas Altas (Cinética). Reacciones De Isomerización El rendimiento de la isomerización se incrementa: • Temperaturas Altas (Cinética). • Presiones Bajas (Reacciones Excentrópicas) . Procesos de Obtención de BTX . Procesos de Obtención de BTX . Conversión a Aromáticos HIDRODEALQUILACIÓN ISOMERIZACIÓN DISMUTACIÓN Procesos de Conversiónde a Aromáticos Procesos . Procesos de Conversión a Aromáticos HIDRODEALQUILACIÓN Se realiza para producir el benceno a partir del tolueno que desde el punto de vista químico es a menudo difícil. C6H5 –CH3 + H2 ↔ C6H6 + CH4 . y posiblemente los aromáticos más pesados se encuentren en los sobrantes. o a veces de los cortes de C5+ completos. Un esquema convencional comprende la separación de etilbenceno y o-xileno por la destilación.Isomerización de Xilenos. Dependiendo de los requisitos del mercado. un licor madre con un alto contenido de m-xileno. puede actualizarse como un solvente o empleado en las gasolinas de alto octanaje. este corte de C8 puede usarse para aumentar la producción de oxileno y p-xileno por el isomerización catalizada. y de un fragmento grande de p-xileno por la cristalización o casi completamente por la adsorción. . sin embargo. • El halógeno tiene el efecto de formar un complejo con los aromáticos y. que forman complejos con los aromático. Friedel-Crafts tipo catalítico: Los catalizadores son ácidos halogenados. metálico o una mezcla de ambos. etc. .Isomerización de Xilenos. pero la solubilidad mutua del ácido y xileno es baja. BF3--HF. Ellos actúan según el siguiente principio: • La isomerización tiene lugar en la fase ácida. ALCI3-.HCI. tiende incrementar el tamaño de la fase de la reacción en que el isomerización tiene lugar. si él. está presente en cantidad suficiente. sirve para aumentar la disponibilidad de mezclas de benceno y xilenos. o con la isomerizacion.Desmetilación del Tolueno Esta técnica cuyo desarrollo industrial es reciente. puede usarse para producir cantidades adicionales de o y pxilenos sin aumentar el tonelaje del reformado a ser tratado . Combinado con la separación de p-xileno por cristalización o adsorción. si el volumen C9 aromático es inicialmente bajo. La reacción principal es la siguiente: 2C6H5-CH3 ↔ C6H6 + C6H4(CH3)2 Para la transalquilación: Algunos las reacciones laterales pueden tener lugar: (a) Dealquilación del tolueno a benceno y metano. la reacción de desmetilación de tolueno se lleva a cabo fase el vapor o fase líquida.A nivel industrial. en presencia de un catalizador sólido. C6H5-CH3 + C6H3(CH3)3 ↔ 2C6H4(CH3)2 . zeolitas. Los sistemas del catalizador empleados originalmente eran del tipo de Friedel-Craft. alúminas de sílice. (b) Desmetilación de xilenos a tolueno. Técnicas de Separación Físicas de Aromáticos . Técnicas de Separación Físicas de Aromáticos Destilación Cristalización Adsorción Destilación azeotrópica Destilación extractiva Extracción con solvente . furfural. Los principales solventes extractores utilizados en la industria son la anilina. En esta operación el solvente debe ser no polar para evitar la formación de dos fases líquidas en la que el contenido de impurezas es alto. . fenol.Técnicas de Separación Físicas de Aromáticos Destilación Extractiva El extractor retiene los aromáticos y abandona los no aromáticos para retenerlos en el destilado. nitrobenceno. Técnicas de Separación Físicas de Aromáticos Destilacion Extractiva Existen diversos procesos basados en la destilación extractiva. entre ellos se encuentran: Proceso Lurgi (solo produce benceno y tolueno) Snam Progettis Formex y Koppers´s Morphylane: (alimentacion de no-aromaticos) Toray:(Recuperra el estireno de la gasolina de pirolisis) . Baja toxicidad y acción corrosiva para un mejor almacenamiento del líquido.Técnicas de Separación Físicas de Aromáticos Extracción con solvente Propiedades de los solventes de extracción: La formación de una zona de inmiscibilidad. Bajo costo. La densidad diferente a la de la alimentación y baja viscosidad . El punto de ebullición es suficientemente diferente a la de los aromáticos y tienen buena estabilidad térmica. La planta BTX seria parte del futuro Complejo Petroquímico Paraguaná. los cuales no son producidos actualmente en el país. plastificantes.Avances. También se considera aumentar la capacidad de producción de aromáticos de la planta BTX ubicada en la refinería El Palito . Esto permite construir aguas abajo plantas de resina estirénicas. Pequiven tiene planes de construir una planta de BTX para aprovechar las corrientes de refinerías de CRP. lo cual permitirá la obtención de aromáticos grado monómero.