El petróleo y sus derivados

Petróleo

Petróleo, líquido oleoso bituminoso de origen natural compuesto por diferentes sustancias orgánicas. También recibe los nombres de petróleo crudo, crudo petrolífero o simplemente "crudo". Se encuentra en grandes cantidades bajo la superficie terrestre y se emplea como combustible y materia prima para la industria química. Las sociedades industriales modernas lo utilizan sobre todopara lograr un grado de movilidad por tierra, mar y aire impensable hace sólo 100 años. Además, el petróleo y sus derivados se emplean para fabricar medicinas, fertilizantes, productos alimenticios, objetos de plástico, materiales de construcción, pinturas y textiles, y para generar electricidad.

La consistencia del petróleo varía desde un líquido tan poco viscoso como la gasolina hasta un líquido tan espeso que apenas fluye. Por lo general, hay pequeñas cantidades de compuestos gaseosos disueltos en el líquido; cuando las cantidades de estos compuestos son mayores, el yacimiento de petróleo está asociado con un depósito de gas natural (véase Combustible gaseoso).

Existen tres grandes categorías de petróleo crudo: de tipo parafínico, de tipo asfáltico y de base mixta. El petróleo parafínico está compuesto por moléculas en las que el número de átomos de hidrógeno es siempre superior en dos unidades al doble del número de átomos de carbono. Las moléculas características del petróleo asfáltico son los naftenos, que contienen exactamente el doble de átomos de hidrógeno que de carbono.En la actualidad, los distintos países dependen del petróleo y sus productos; la estructura física y la forma de vida de las aglomeraciones periféricas que rodean las grandes ciudades son posibles gracias a un suministro de petróleo relativamente abundante y barato. Sin embargo, en los últimos años ha descendido la disponibilidad mundial de esta materia, y su costo relativo ha aumentado. Es probable que, a mediados del siglo XXI, el petróleo ya no se use comercialmente de forma habitual.

Todos los tipos de petróleo se componen de hidrocarburos, aunque también suelen contener unos pocos compuestos de azufre y de oxígeno; el contenido de azufre varía entre un 0,1 y un 5%. El petróleo contiene elementos gaseosos, líquidos y sólidos.

 

Petroquímica

Petroquímica es la ciencia y la técnica correspondiente a la petroleoquímica. La petroleoquímica es lo perteneciente o relativo a la industria que utiliza el petróleo o el gas natural como materias primas para la obtención de productos químicos. Petroquímica es la extracción de cualquier sustancia química a partir de combustibles fósiles. Estos incluyen combustibles fósiles purificados como el metano, el propano, el butano, la gasolina, el queroseno, el gasoil, el combustible de aviación, así como pesticidas, herbicidas, fertilizantes y otros artículos como los plásticos, el asfalto o las fibras sintéticas. La petroquímica es la industria dedicada a obtener derivados químicos del petróleo y de los gases asociados. Los productos petroquímicos incluyen todas las sustancias químicas que de ahí se derivan. La industria petroquímica moderna data de finales del siglo XIX. La mayor parte de los productos petroquímicos se fabrican a partir de un número relativamente pequeño de hidrocarburos, entre ellos el metano, el etano, propano, butano y los aromáticos que derivan del benceno, etc.

 

Recursos que pueden sustituir a los derivados del petróleo.

El biocombustible es un combustible que se deriva de biomasa, que se refiere a restos orgánicos que pueden ser los desechos de un organismo, o un organismo como un planta en sí. Estos son llamados también combustibles de origen biológico, y pueden ser usados reemplazando los combustibles de derivados del petróleo, ya que de acuerdo a algunas de su propiedades como de que son renovables, son mejores combustibles.

Azúcar, alcohol e hidrógeno para hacer combustibles más ecológicos que los derivados del petróleo, dependiendo las características de la máquina también puede ser energía eólica.

Proceso Haber-Bosch para la síntesis del amoniaco

El proceso Haber – Bosch es un método que permite la síntesis industrial de amoniaco a gran escala, utilizando como reactivos nitrógeno e hidrógeno en presencia de un catalizador heterogéneo a base de Hierro. Históricamente el mayor problema en relación a la síntesis del amoniaco es la dificultad en romper el triple enlace que mantiene unidos los dos átomos de nitrógeno para formar la molécula N2. Las temperaturas elevadas que serían necesarias para hacer posible tal división, no favorecen termodinámicamente a la reacción de síntesis. El descubrimiento y el posterior perfeccionamiento del sistema catalítico utilizado por Fritz Haber y Carl Bosch ha permitido poder utilizar las temperaturas de ejercicio muy inferiores.

El amoniaco, además de ser una materia prima importante, tiene muchas aplicaciones también en la síntesis de otros productos, como por ejemplo el ácido nítrico y fertilizantes. Otros compuestos importantes que se pueden obtener a partir de amoniaco son: sales de amonio, aminas, amidas, hidracinas, cianuros.

Originalmente el proceso fue patentado por Fritz Haber. En el 1910 Carl Bosch, que en ese periodo trabajaba para BASF, distribuyo comercialmente de manera exitosa el proceso y se aseguró las patentes posteriores. El proceso Haber-Bosch fue utilizado por primera vez a nivel industrial en Alemania, durante la primera guerra mundial: el nitrato de sodio era necesario para construir municiones bélicas; el amoniaco producido se hacía oxidar para la producción de ácido nítrico y más tarde el ácido producido era utilizado para fabricar diferentes nitrocompuestos explosivos usados en las municiones.

La reacción Nitrógeno e hidrogeno reaccionan en proporción 1:3, a una temperatura de 350-550 oC y a 140 – 320 atm de presión utilizando Fe3O4 como catalizador. La

reacción consiste en un equilibrio químico en fase gaseosa descrito en la siguiente ecuación

N2 (g) + 3H2(g) -> 2NH3 (g)

La reacción es exotérmica y produce 92,4 kJ/mol (46kJ/mol por cada molecula deNH3) . Las altas presiones utilizadas y la substracción del amoniaco producido del reactor mueve el equilibrio a la derecha.

Equilibrio de la reaccion reversible:

 

 

 

Catálisis

Apenas introducidos en el reactor de síntesis, Fe3O4 se reduce de esta forma:

Fe3O4(g) + 4H2(g) -> 3Fe(s) + 4H2O (g)

Que produce cristales de hierro que asume una estructura porosa. Con el desgaste y la acción de las altas temperaturas

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Metanol y sus derivadosTecnología para el metanol y sus derivados

Nuestra oferta tecnológica avanzada para la producción de metanol y sus derivados incorpora la tecnología probada para la producción confiable a un precio competitivo, y capitaliza mas de 40 años de experiencia a la vanguardia de la tecnología de producción de metanol.

Para las plantas químicas dedicadas al procesamiento del metanol y sus derivados, encontrar la tecnología adecuada es clave para producir metanol de manera fiable y a precios competitivos.

Las tecnologías MeOH y MegaMethanol® de Air Liquide Global E&C Solutions responden a estas necesidades.Nuestros procesos de obtención de gas producen gas de síntesis, metanol, dimetil éter (DME), propileno y combustibles sintéticos basados en el proceso Fischer-Tropsch, con grandes rendimientos y una excelente calidad.

Conversión del metanol en propileno (MTP®)

Nuestra tecnología MTP® sirve como complemento para la producción convencional de propileno, cubriendo las necesidades del mercado. El proceso consta de elevadas eficiencias energéticas y eficacia en el manejo del carbono, y utiliza un catalizador de zeolita sencillo y estable, ofreciendo un rendimiento muy superior al de los craqueadores a vapor (65 % frente a 30 %).

El buen funcionamiento de esta tecnología ha quedado demostrado comercialmente a través de dos unidades de gran escala construidas en China, capaces de producir 470 000 toneladas anuales de propileno.

Lurgi MegaMethanol®

En los últimos 10 años, la introducción de nuestra tecnología Lurgi MegaMethanol®, diseñada específicamente para operadores de gran escala con economías de escala, nos ha permitido reducir los costes en más de un 50 %.

El proceso Lurgi MegaMethanol® es una tecnología moderna para la conversión de grandes cantidades de gas natural en metanol a bajos costos, ha sido desarrollada para plantas de metanol con producciones a escala mundial y capacidades superiores al millón de toneladas métricas por año.

Entre las funciones principales del proceso se encuentran el reformado del gas natural por soplado con oxígeno (en combinación con el reformado de vapor o como reformado autotérmico puro); la síntesis de metanol en dos etapas, realizada en reactores refrigerados por agua y gas que utilizan la ruta de reacción óptima; y la capacidad de reciclar hidrógeno para ajustar la composición del gas de síntesis.

La elevada eficacia del proceso y los bajos costos de inversión de las plantas de MegaMethanol permiten una reducción significativa del costo del metanol. Además, esta tecnología abre el camino a nuevas industrias situadas aguas abajo, como nuestro

proceso MTP®, en el que el metanol puede utilizarse como materia prima que compita con el petróleo.

Contamos con varias plantas de Lurgi MegaMethanol® ya operativas, basadas en el gas natural o el carbón, que han abierto el camino a una producción a gran escala de metanol fiable y rentable.

Cloruro de vinilo.

Es un gas incoloro, licua fácilmente, olor etéreo. Usualmente se maneja como líquido y se le adiciona inhibidor, es inflamable y estable, pero a temperatura elevada en presencia de oxígeno o luz solar se polimeriza.  Cómo se Produce

Se produce a partir de etileno y cloro, a través del proceso de oxicloración de BF Goodrich. Y actualmente soportado por Oxyvinyls.

 

Usos y Aplicaciones

Cloruro de Polivinilo y copolímeros, Cloruro de polivinilideno (SARAN), síntesis orgánicas, adhesivos para plásticos.

 La pirólisis (del griego piro, ‘fuego’ y lisis, ‘rotura’) es la descomposición química de materia orgánica y todo tipo de materiales, excepto metales y vidrios, causada por el calentamiento a altas temperaturas en ausencia de oxígeno (y de cualquier halógeno). Involucra cambios simultáneos de composición química y estado físico, los cuales son irreversibles. En este caso, no produce ni dioxinas ni furanos. Es una reacción química La pirólisis extrema, que solo deja carbono como residuo, se llama carbonización. La pirólisis es un caso especial de termólisis.

Un ejemplo de pirólisis es la destrucción de neumáticos usados. En este contexto, la pirólisis es la degradación del caucho de la rueda mediante el calor en ausencia de oxígeno

Gas incoloro con aroma y sabor dulce, punto de congelación de -169°C, ligeramente soluble en agua, alcohol y etil éter. Gas asfixiante. Altamente flamable y explosivo. Límite de explosividad en aire: superior 3% en volumen e inferior 32% en volumen. Su fórmula química es: CH2 = CH2 ó C2H4.  Cómo se Produce

Es producido mediante la pirólisis de etano. Se opera el proceso Lummus.

 

Usos y Aplicaciones

Acetato de vinilo. Cloruro de etilo. Dicloroetano. Estireno. Oxido de etileno. Polietilenos.

Cómo se Transporta

Ducto Buquetanque Autotanque

Productos derivados de los hidrocarburos aromáticos

Proceso lummus

Los productos aromáticos que se obtienen en mayor proporción de las operaciones de refino del petróleo son el benceno, tolueno y la mezcla de xilenos. Más del 30% de los plásticos producidos y aproximadamente un 80% de las fibras sintéticas, consumen estos aromáticos.

La mezcla de los tres se nombra en petroquímica como fracción BTX estando su producción anual en torno a los 40x106 Tm. Los aromáticos policíclicos como el naftaleno y el antraceno se usan en menor proporción.

 

1.- Productos de transformación del benceno.

El benceno es un líquido de Tb = 80 ºC, Tf = 5 ºC. No es soluble ni miscible en agua, su densidad es inferior a la del agua y un potente cancerígeno. Por otra parte, el benceno es el hidrocarburo más importante entre los aromáticos para la química industrial, y ocupa el tercer lugar en cuanto al consumo de materias primas orgánicas. La mayor parte de la producción del benceno (aproximadamente un 90%) se consume en la fabricación de tres productos que derivan de él: etilbenceno, para producir estireno, cumeno para fenol y ciclohexano (materia prima para poliamidas). Una cantidad menor se utiliza para la producción de nitrobenceno que es intermedio en la fabricación de anilina, base de los colorantes azoicos (Tabla 9.1).

Tabla 9.1.- Distribución del consumo de benceno (en %)

  USA Eur. Occ.Japón

Etilbenceno (estireno) 50 49 59

Cumeno (fenol) 24 24 19

Ciclohexano 12 12 15

Nitrobenceno 5 11 3

Anhídrido maleico - 1 2

Alquil bencenos 2 2 1

Otros (clorobenceno, ác. bencenosulfónico) 7 1 1

Uso total (106 Tm) 8,80 7,50 4,35

 

 

1.1- Etilbenceno (Tb = 136 °C, Tf = -95 °C).

El etilbenceno se obtiene principalmente por reacción del benceno con etileno. La producción mundial de este producto es de 25x106 Tm.

La alquilación del benceno con etileno se realiza, actualmente, según dos procesos de fabricación (ΔH = - 113 kJ/mol):

 

en fase líquida, utilizando ácidos de Lewis (AlCl3, BF3 o H3PO4) como catalizadores. en fase gaseosa utilizando soportes inertes recubiertos de un catalizador ácido (H3PO4) 

o empleando silicatos de aluminio.

PROCESO EN FASE LÍQUIDA (proceso Monsanto-Lummus): Se realiza a temperaturas de 140-200 ºC y de 3-10 atm. Se utilizan aproximadamente 0,25 Kg de AlCl3 por cada 1000 Kg de etilbenceno producido. Un requisito importante es que el etileno no esté en exceso para minimizar la producción de polietilbencenos, para ello el etileno se introduce de manera controlada, en pequeñas cantidades, para que esté siempre en defecto. En estas condiciones se consigue una selectividad en etilbenceno en torno al 99%. El principal inconveniente de este proceso es que requiere materiales resistentes a la corrosión, y separar por lavados acuosos y básicos el catalizador que queda disuelto o suspendido en el producto de reacción, y luego secar el benceno que no ha reaccionado antes de reciclarlo. Recientemente se ha desarrollado un procedimiento de neutralización con amoniaco gas que evita los lavados con agua y el secado posterior.

PROCESO EN FASE GAS: Se opera a unos 300 ºC y de 40-65 atm. Como catalizadores se utilizan Al2O3.SiO2, H3PO4/SiO2 en forma de zeolitas modificadas. Para evitar que se introduzca más de una molécula de etileno en el anillo de benceno hay que mantener una relación molar de etileno a benceno muy baja, aproximadamente de 0,2:1. En estas condiciones para una conversión de 85% se alcanza una selectividad en etilbenceno del 98 % basado en benceno.

PREPARACIÓN DE ESTIRENO DESDE ETILBENCENO.

El etilbenceno se emplea, casi exclusivamente, para la obtención de estireno, líquido incoloro, (Tb = 146 ºC, Tf = -31 ºC) que es el monómero del poliestireno. La producción mundial de estireno es de 23,3x106 Tm. La mayor parte de estireno se obtiene por deshidrogenación catalítica de etilbenceno (ΔH = -121 kJ/mol). Como catalizador se emplea un sistema de tres componentes: ZnO-Al2O3-K2CO3. La adición de agua es para disminuir la presión parcial del etilbenceno y desplazar el equilibrio a la derecha. La conversión del proceso es del 65% y la selectividad del 90%.

Una cantidad importante de estireno se obtiene por deshidratación del metilfenilcarbinol, obtenido como subproducto de la oxidación de propeno a óxido de propeno (por cada kg de propeno oxidado se obtienen 2,5 kg de estireno). Aproximadamente el 15% del estireno producido se obtiene por este procedimiento. El estireno, una vez obtenido, se enfría rápidamente, se le adiciona un inhibidor, se destila a vacío y se guarda en la oscuridad para evitar polimerizaciones.

 

Tabla 9.2.- Uso de estireno (en %)

  Mundo USA Eur. Occ. Japón

Poliestireno 63 66 66 54

SBR 11 12 13 9

ABS 12 7 8 14

SAN 1 - 1 4

Resinas poliéster 4 7 6 5

Otros 9 8 6 14

SBR: caucho de estireno-butadieno; ABS: acrilonitrilo-butadieno-estireno; SAN: estireno-acrilonitrilo

 

1.2- Cumeno.

El cumeno o isopropilbenceno (Tb = 152 °C, Tf = -96 °C) es un producto intermedio importante desde que la industria en 1950 logró su transformación sencilla en fenol y acetona. Su producción mundial es de unas 11x106 Tm.

La fabricación industrial de cumeno se realiza por alquilación del benceno con propeno (ΔH = - 113 kJ/mol). Al igual que para la producción de etilbenceno, el proceso se puede realizar en fase líquida (AlCl3, 35 °C, 7atm) o en fase gaseosa (H3PO4/SiO2, 200 °C, 20-40 atm), si bien este último es el más utilizado. Las condiciones de reacción son más suaves que para la preparación de etilbenceno, porque el propeno se protona más fácilmente que el benceno. Se utiliza un exceso de benceno para minimizar los productos de polialquilación.

 

La selectividad del proceso está en torno al 97% (basada en benceno) y tras la destilación fraccionada de los productos de la reacción el cumeno se obtiene con una pureza del 99,5%.

El cumeno se utiliza exclusivamente para su transformación en fenol y acetona según el proceso Hock.

1.2.1- Obtención de Fenol desde cumeno.

El fenol es el segundo producto en importancia derivado del benceno. Aunque el fenol se puede obtener del alquitrán de hulla prácticamente todo el fenol es de síntesis. La producción mundial de fenol de síntesis es algo superior a los 6x106 Tm de los cuales 5x106 Tm se obtuvieron a partir de benceno.

La preparación industrial requiere la oxidación del cumeno a hidroperóxido de cumilo y posterior hidrólisis ácida para dar fenol y acetona.

REACCIÓN DE OXIDACIÓN. PROCESO HOCK

El proceso de oxidación se lleva a cabo con aire en emulsión acuosa de carbonato de sodio (pH = 8,5-10,5) a 100 ºC y 5-10 atm. También puede realizarse la oxidación en ausencia de agua, a 120 ºC, empleando como catalizadores sales de Mn o Co que actúan como catalizadores redox.

En ambos casos, la conversión del proceso de oxidación se limita al 40% para evitar reacciones laterales.

 

La entalpía del proceso de oxidación es de ΔH = -117 kJ/mol y la del proceso de hidrólisis es de ΔH = -252 kJ/mol.

REACCIÓN DE HIDROLISIS

El peroxido de cumilo así formado se disocia en fenol y acetona por tratamiento con ácido sulfúrico diluido en acetona al 0,1-2% a 60 °C. Ambos productos se separan por destilación fraccionada. La selectividad del proceso es del 91%.

Diagrama de la fabricación de fenol y acetona desde benceno

 

El consumo de fenol y los productos que derivan de el se resumen en la tabla 9.3.

Tabla 9.3.- Aplicaciones del fenol (en %)

  Mundo USA Japón Eur. Occ.

Resinas fenólicas 37 34 30 27

Bisfenol A 32 37 42 28

ε-caprolactama 15 15 - 21

Ác. adípico 2 1 - 2

Alquilfenoles 2 4 4 5

Otros (*) 12 9 24 17

Uso total (en 106 Tm) 6,1 2,15 0,61 1,65

(*) anilina, clorofenol, plastificantes, antioxidantes

 

Tal y como se observa en la Tabla el principal consumo es para la fabricación de resinas fenólicas por condensación del fenol con formaldehído.

El segundo lugar lo ocupa la producción de bisfenol A, 2,2-bis-(4-hidroxifenil)propano. Su producción es de 2,6x106 Tm y se obtiene por reacción de fenol con acetona, utilizando ácido sulfúrico como catalizador.

 

La presencia de dos grupos hidroxilo hace que el bisfenol A tenga importantes aplicaciones para la fabricación de resinas epoxi (con epiclorhidrina), diversos poliesteres (por reacción con anhídridos) y policarbonatos(por reacción con fosgeno).

La (ε-caprolactama (amida cíclica de 6 átomos de carbono) y el ácido adípico son intermedios en la preparación de fibras de Nylon.

 

De los alquilfenoles el más importante es el nonilfenol que se utiliza como antioxidante para caucho y plastificante. Una gran diversidad de medicamentos, herbicidas, plaguicidas y fungicidas derivan del fenol o tienen en su estructura un anillo de fenol.

 

1.3- Ciclohexano.

La producción de ciclohexano es algo superior a los 5x106 Tm. El ciclohexano es un producto básico para la obtención del Nylon 6 y del Nylon 66. La mayor parte de él se obtiene por hidrogenación del benceno. El proceso es fuertemente exotérmico, ΔH = - 214 kJ/mol, y se realiza a 200 ºC y 30 atm en presencia de catalizadores de Ni o Pt. El benceno a transformar ha de ser muy puro, con menos de 1 ppm de azufre para que el catalizador no se contamine.

 

El ciclohexano obtenido se transforma en ciclohexanona que es un producto intermedio para acceder a los precursores del Nylon 6 y 66: ácido adípico, hexametiléndiamina y ε-caprolactama.

 

 

1.4- Nitrobenceno.

La nitración del benceno se lleva a cabo por reacción con una mezcla de ácido nítrico y ácido sulfúrico, concentrados (32-39% de HNO3, 53-60% de H2SO4 y 8% de agua). El benceno no es soluble en ácido nítrico (se forman dos fases) por lo que la reacción requiere una fuerte agitación. El ácido sulfúrico concentrado protona al ácido nítrico y promueve la formación del ión nitronio, NO2

+, que actúa como electrófilo. Además el ácido sulfúrico aumenta la solubilidad del benceno en ácido nítrico y evita la disociación del HNO3 a nitrato, NO3

-. La selectividad es del 90% y la entalpía ΔH = -117 kJ/mol.

i 

 

La principal aplicación del nitrobenceno es su transformación en anilina por reducción con hidrógeno. La producción de anilina es de 3x106 Tm al año, de las cuales:

Un 65% se dedica a la preparación de isocianatos, intermedios de los poliuretanos, un 20% como antioxidante para cauchos, un 5% para la preparación de colorantes azoicos y, un 20% restante para productos farmacéuticos y pesticidas.

 

1.5- Alquilbencenos.

Los monoalquilbencenos en los que la cadena alquílica contiene de 10 a 14 átomos de carbono se utilizan como intermedios para la producción de alquilbencenosulfonatos, útiles como tensoactivos aniónicos. Los alquilbencenosulfonatos se obtienen en dos pasos, primero introducción de la cadena alquílica, por alquilación de un alqueno lineal, en presencia de AlCl3 como catalizador, y posterior sulfonación del benceno con SO3.

La cadena alquílica ha de ser lineal para que el detergente sea biodegradable. Este proceso se estudiará con más detalle en el tema de los agentes tensoactivos.

 

1.6- Anhídrido maleico.

Es un sólido de Tb = 202 ºC y Tf = 53 ºC, soluble en agua. Su producción mundial es de 1,35x106 Tm.

Hasta comienzos de los años 60, el benceno era la única materia prima para la obtención de anhídrido maleico. Debido a la demanda creciente para usarlo en resinas de poliesteres, materiales para pinturas y como producto intermedio ((-butirolactama, 1,4-butanodiol y THF) se han desarrollado otras vías de obtención más económicas a partir de productos básicos.

En el proceso de obtención de anhídrido maleico por oxidación de benceno, los vapores de benceno se mezclan con aire en presencia de un catalizador de V2O5 a 450 ºC y 3 atm, y un tiempo de permanencia de aproximadamente 0,1 segundos. La reacción es muy exotérmica y requiere el uso de reactores multitubulares (haces de tubos) con refrigeración exterior (ΔH = - 1.875 kJ/mol). Por ejemplo 13.000 tubos dentro de un reactor de 5 m de diámetro. Como líquido intercambiador de calor se utilizan sales fundidas y, el calor generado se emplea para producir vapor a alta presión. A la salida del reactor se enfrían los vapores por encima de la Tf, y se separa en torno a un 60% de anhídrido maleico fundido; el resto que no condensa se absorbe en agua formando ácido maleico que se transforma en anhídrido maléico en una columna de deshidratación. Los vapores de benceno se reciclan. La conversión del proceso es del 85-90% y la selectividad del 65%, ya que del 30-40% de benceno se oxida completamente a CO2.

 

Algunas fábricas obtienen el AM por oxidación del 2-buteno, obtenido del craqueo de las naftas. El proceso es similar al anterior y también requiere de un reactor multitubular y de una refrigeración eficaz debido a su termicidad (ΔH = - 1.315 kJ/mol).

 

Aproximadamente el 60% del AM producido se usa para la fabricación de poliesteres insaturados utilizados en la fabricación de cuero artificial para zapatos, bolsos, cinturones y termo adhesivos (curado en caliente) para las industrias del automóvil y del calzado. Estos poliesteres reforzados con lana de vidrio se utilizan para construir embarcaciones deportivas, tablas de wind-surf, depósitos para industrias químicas, tejados, piezas eléctricas, planchas para automóviles, etc.

Otras aplicaciones de AM incluyen su transformación en herbicidas y reguladores del crecimiento de las plantas (10%), así como aditivos para lubricantes (10%). Otro 10 % se isomeriza a ácido fumárico (isómero trans) usado en la industria alimentaria como acidulante y para transformarlo en poliésteres usados en la industria papelera.

Diagrama de la fabricación del anhídrido maleico

 

2.- Productos de transformación del tolueno.

La cantidad de tolueno obtenida de los proceso de refino de petróleo es superior a la demanda del mismo, de ahí que aproximadamente el 50% se transforme en benceno, materia prima más valiosa, según el siguiente proceso de dealquilación. 

 

Los dos compuestos más importantes que derivan del tolueno son el 2,4- diisocianato de tolileno y el 2,6-diisocianato de tolileno. Aproximadamente un 30% del tolueno se transforma en estos diisocianatos. Los diisocianatos reaccionan con dioles para dar poliuretanos (ver página 8). 

 

Otras aplicaciones del tolueno incluyen su transformación en 2,4,6-trinitrotolueno o trilita, TNT, (un 10%) explosivo de gran potencia. El tolueno también es util como disolvente industrial y como aditivo para gasolinas. 

 

 

3.- Productos de transformación de los xilenos.

De los tres xilenos isómeros el de mayor demanda comercial es el p-xileno (Tb = 138 °C)que se usa fundamentalmente para fabricar tereftalato de dimetilo que es un intermedio valioso para fibras y películas de poliester. La producción mundial de tereftalato de dimetilo es de 17x106 Tm para fibras de poliéster y unas 3,5x106 Tm para envases (botellas).

Actualmente varias industrias han desarrollado un procedimiento que permite obtener tereftalato de dimetilo en un solo paso desde p-xileno. Para ello se combina la oxidación del sustrato a ácido tereftálico y el posterior proceso de esterificación. La oxidación se realiza en fase líquida, a 150 ºC y de 5-20 atm, utilizando sales de Co como catalizador en un tiempo de reacción de 22 horas. El p-xileno se introduce por la parte superior del reactor y se hace circular a contracorriente con el aire y el metanol que se introducen por la parte inferior. La conversión es mayor del 95% y la selectividad mayor del 90%. El diester se purifica por recristalización en metanol (dos veces) y se obtiene con una pureza final del 99,99%. Esta pureza tan elevada es esencial para su transformación

posterior en fibras de poliéster. Por eso no se utiliza el ácido tereftálico, porque es insoluble en agua a 100 ºC, insoluble en disolventes orgánicos y su purificación es muy difícil.

El diester, una vez puro, se polimeriza con etilénglicol a politereftalato de etilenglicol que es la fibra de poliéster más utilizada. Para obtener las fibras, el polímero se funde a 275 ºC, se hace pasar a través de unos orificios, a cuya salida se enfría a 80 ºC y se estira. Su producción está en torno a las 25x106 Tm. El polímero no es biodegradable pero se puede reciclar.

 

La oxidación de o-xileno da lugar a anhídrido ftálico que es materia prima para la fabricación de plastificantes y resinas para pinturas. El proceso de oxidación se puede llevar a cabo en fase gaseosa o en fase líquida con un reactor multitubular (10000 tubos). La selectividad es sólo del 78% porque se forman muchos productos secundarios. El anhídrido se purifica por destilación fraccionada alcanzando una pureza del 99,8%.

 

El anhídrido ftálico así obtenido se hace reaccionar con alcoholes de C4 a C10 para obtener esteres que se usan como plastificantes, o con polioles para obtener poliesteres denominados resinas alquídicas.

 

El m-xileno tiene menos aplicaciones y gran parte del excedente se usa como aditivo para gasolinas para aumentar el índice de octanos y como disolvente.

Planta swing

 Asesoría Jurídica para la Terminación de los trabajos correspondientes a la “Ampliación de la Planta de polietileno de alta densidad para conducir 300,000 Ton/año de polietileno de alta densidad y polietileno de baja densidad en Petroquímica de Morelos, S.A. de C.V.”

Áreas de negocios

  Planta mitsui

Generación eléctrica 

Desarrollamos y participamos en proyectos de generación eléctrica, tales como las plantas de ciclo combinado y de energía renovable, en donde también operamos y damos mantenimiento como operadora.

Petróleo y gas 

Se desarrollan proyectos de infraestructura energética como los relativos al petróleo y gas, las refinerías, las terminales receptoras de GNL (gas natural licuado), los gasoductos, las plantas químicas y las petroquímicas.

Transporte 

Los proyectos al respecto contemplan la integración y el financiamiento de sistemas y obra civil con suministro de material rodante para transporte de pasajeros y carga de mercancías.

Agua 

Los proyectos relativos al agua como las plantas de potabilización, las de tratamiento o desalinización, así como las de tratamiento de desperdicio tanto industrial como municipal.

Otros 

Proyectos se vinculan con el desarrollo de industrias básicas, como son las plantas de acero y de minerales no metálicos, así como con la infraestructura pública para aeropuertos, puertos, carreteras, etcétera.

Mitsui persigue nuevas oportunidades para expandir su plataforma de negocios en México y se enfoca en las áreas estratégicas de generación eléctrica, petróleo y gas, transporte, agua y otros proyectos.

La reformación catalítica es un proceso químico utilizado en el refino del petróleo. Es fundamental en la producción de gasolina. Su objetivo es aumentar el número de octano de la nafta pesada obtenida en la destilación atmosférica del crudo. Esto se consigue mediante la transformación de hidrocarburos parafínicos y nafténicos en isoparafínicos y aromáticos. Estas reacciones producen también hidrógeno, un subproducto valioso que se aprovecha en otros procesos de refino.

Para ello se utilizan altas temperaturas (490-530 °C), presiones moderadas (10-25 bar) y catalizadores sólidos de platino y otros metales nobles soportados sobre alúmina.

Este proceso se lleva a cabo en unidades diseñadas al efecto y que con frecuencia adoptan nombres registrados. El más extendido es el de Platformado, cuya licencia pertenece a UOP (Universal Oil Products), empresa estadounidense que empezó a comercializarla en 1949. Otras empresas de ingeniería también licencian este proceso (p.ej. el antiguo Instituto Francés del Petróleo, que ahora se llama Axens) y algunas de las grandes empresas del petróleo disponen de diseños propios.

PROCESOS Y OPERACIONES

Aromáticos

Complejo Maleic

Complejo Oleafinas

Complejo LAB

Polibutenos

Metanol

Complejo Aromáticos

El Complejo Aromáticos está constituido por una combinación de procesos de transformación de hidrocarburos, para producir fundamentalmente benceno, tolueno y xilenos (BTX).

La materia prima de Petroquímica La Plata, es nafta virgen provista, básicamente por las refinerías La Plata y Luján de Cuyo de YPF. De esta

corriente, se utilizan los hidrocarburos cuyos puntos de ebullición están comprendidos entre 80°C y 130°C (corte corazón).

La carga es sometida a un proceso de retornado catalítico (Magnaforming) de donde se obtienen los aromáticos BTX y los hidrocarburos parafínicos.

Seguidamente, y mediante un proceso de extracción por solvente, se produce la separación del BTX. La mezcla de benceno, tolueno y xilenos, se separa en cada uno de sus componentes por medio de un sistema de fraccionamientos sucesivos, aprovechando los diferentes puntos de ebullición de estos compuestos.

El Complejo posee una versatilidad tal que permite que parte del tolueno producido se transforme en benceno y éste, a su vez, en ciclohexano. Además, aprovechando la capacidad de isomerización de xilenos y la unidad de cristalización, se produce paraxileno.

Como subproductos se pueden citar el gas licuado de petróleo (LPG), aguarrás y solventes industriales.

Complejo Olefinas

El Complejo Olefinas es una unidad industrial que procesa derivados insaturados del propano y butano (propeno, butemos, isobutileno) para producir fundamentalmente MTBE y alcoholes superiores.

Para obtener la materia base de los alcoholes se requiere unir (polimerizar) moléculas de los hidrocarburos antes mencionados hasta lograr olefinas pesadas de ocho a doce átomos de carbono. Posteriormente, al combinarse estos hidrocarburos insaturados con monóxido de carbono e hidrógeno dan origen a los oxoalcoholes.

El Complejo dispone, además, de una unidad que reforma gas natural en presencia de vapor de agua (steam reformíng) y produce las materias primas

necesarias para obtener metanol. El metanol producido se combina catalíticamente con ísobutíleno para generar MTBE (metil-ter-butíl-eter).

Este producto es un excelente mejorador octánico oxigenado no contaminante y se utiliza en las fórmulas de naftas de alta calidad.

 

 

 

 

 

 

 

 

Complementariamente a los procesos mencionados, el Complejo posee un grupo de columnas superfraccionadoras para separar y recuperar buteno 1, presente en la carga del sistema.