COMANDO EN JEFE DE LAS FF.AA DE LA NACION
ESCUELA MILITAR MILITAR DE INGENIERIA INGENIERI A
¨”MCAL.ANTONIO JOSE DE SUCRE”
BOLIVIA
OXIDO DE ETILENO M ATERIA
: INGENIERIA EN RESERVORIOS II
NOMBRE
: COPA HUANC A CARLA ESTEFANI ESCOBAR APATA APATA DENIS
C4850-X C485!-"
LENI CONDORI LUIS
C4!5!-!
PEREDO MAMANI LENN#
C4$%&-"
SOLI TORRICO CRISTHIAN
C4%4'-4
DOCENTE
: ING. GASTON RIOJA CARDENAS
CARRERA
: INGENIERIA PETROLERA
CURSO
: $MO ¨B¨
FECHA
: '& DE NOV. DEL '0%!
CBBA ( BOLIVIA
1. INTR INTROD ODUC UCCI CION ON..La Síntesis química es el proceso por el cual se obtienen compuestos químicos a partir de sustancias ms simples. !l ob"eti#o principal de la síntesis química$ adems de producir nue#as sustancias$ es el 1
OBTENCION DE OXIDO DE ETILENO desarrollo de m%todos ms econ&micos ' e(icientes para sinteti)ar sustancias naturales 'a conocidas. !n el presente in(orme describiremos al*unos m%todos para la producci&n del +,ido de !tileno. !l &,ido de etileno es un *as in(lamable de aroma ms bien dulce. Se disuel#e (c (cilm ilmente ente en a*u a*ua. !l &,ido ido de etil etilen eno o es una susta ustan ncia cia químic ímica a manu(a manu(actu cturad rada a usada usada princi principa palme lmente nte para para (abric (abricar ar *licol *licol de etilen etileno o una una sustancia química usada para (abricar anticon*elante ' poli%ster. Una peque/a cantidad menos de 10 es usada para controlar insectos en ciertos productos a*rícolas almacenados$ ' una cantidad mu' peque/a se usa en ospitales para esterili)ar equipo ' abastecimientos m%dicos. 1. O23! O23!TI TI4O 4OS. S. 1.1. O23!TI4O 5!N!R6L.!l ob"eti# ob"eti#o o del presen presente te in(orme in(orme est basado basado en la obten obtenci& ci&n n de +,ido +,ido de !tileno. 1.7. O23!TI4OS !S !S8!CI9ICOS.De(inir que es un etileno$ ' &,ido de etileno. Determinar las características del &,ido de etileno. Describir los procesos de obtenci&n de &,ido de etileno. • • •
7. :6RC :6RCO O T!OR T!ORIC ICO. O.-!TIL!NO. !l etileno o eteno es un compuesto químico or*nico (ormado por dos tomos de carbono enla)ados mediante un doble enlace. !s uno de los productos 2
OBTENCION DE OXIDO DE ETILENO quím químic icos os ms ms impo import rtan ante tess de la indu indust stri ria a quím químic ica$ a$ sien siendo do el comp compue uest sto o or*nico ms utili)ado en todo el mundo. !l etileno es producido en la industria petroquímica a tra#%s de la ruptura medi median ante te craq craque ueo$ o$ des desid idro ro*e *ena nand ndo o el etan etano. o. !n este este proc proces eso$ o$ los los idrocarburos *aseosos o líquidos li#ianos son calentados$ mediante ornos$ asta ;<=>?<= @C. !sta alta temperatura produce el rompimiento de enlaces$ así que la (ormaci&n de etileno se #e acompa/ada de la creaci&n de otros productos secundarios no deseados$ que son separados posteriormente por destilaci&n o absorci&n. +AIDO D! !TIL!NO. !l &,ido de etileno se denomina tambi%n o,irano CaracterísticasB
!s un %ter cíclico !s un *aslíquido incoloro de olor dulce ' et%ro. ier#e a 1= EC 8F1 atm Los enlaces del ciclo estn Gmu' (or)adosH ' por tanto el ciclo se
abre con (acilidad siendo siendo entonces mu' reacti#o !s una sustancia t&,ica$ aunque sus deri#ados no suelen ser
t&,icos. !s e,plosi#o incluso en ausencia de o,í*eno. !l aumento de la
pres presi& i&n n
con con un *as inerte inerte como el nitr nitr&* &*en eno o esta estabi bili) li)an an el
producto (rente a la autoi*nic&n. Se polimeri)a (cilmente en presencia de peque/as cantidades de impure)as
8RO8I!D6D!S UJ:IC6S D!L +AIDO D! !TIL!NO 6dici&n a compuestos con un idr&*eno lbil lbil
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OBTENCION DE OXIDO DE ETILENO
Se adiciona a la mol%cula un *rupo etanol. A puede serB
K 6*ua -O K 6moniaco N- K 6lquilamina RN-7 K Dialquilamina R7N- K cido carbo,ílico RCOO- K 6lcooles RO-$ etc%tera
6L:6C!N6:I!NTO D!L +AIDO D! !TIL!NO !,is !,iste te una una norm norma a espe especí cí(ic (ica a para para su alma almace cena nami mien ento toMM :I!-6 :I!-68 87. 7. Se almacena almacena ba"o presi&n presi&n con Nitr&*eno Nitr&*eno ' libre de contaminant contaminantes es que catalicen catalicen reacciones de carcter e,plosi#o !L +AIDO D! !TIL!NO !N !L :!DIO 6:2I!NT! 8U!D! 8R!S!NT6R !L SI5UI!NT! CO:8ORT6:I!NTOB
!l &,ido de etileno se de*rada rpidamente cuando es liberado al
medio ambiente. Debido a que el &,ido de etileno es un *as$ se cree que la ma'or cantidad ser liberada al aire en donde reacciona con #apor de
a*ua ' la lu) solar ' se de*rada en unos pocos días. !l &,ido de etileno se disuel#e en a*ua$ pero la ma'or parte se e#aporar al aire. La porci&n que permanece en el a*ua ser de*rad de*radada ada por por bacter bacterias ias$$ o por por reacc reaccion iones es con a*ua a*ua ' otras otras sustancias químicas.
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OBTENCION DE OXIDO DE ETILENO
Cuando es liberado al suelo$ la ma'or parte se e#aporar al aire ' cierta cantidad puede ser de*radada por bacterias o al reaccionar
con a*ua en el suelo. !l &,ido de etileno no permanece muco tiempo en el ambiente ' no se espera que se acumule en la cadena alimentaria
68LIC6CION!S D!L +AIDO D! !TIL!NO
Institu Institucio ciones nes de salud salud ospi ospital tales es pblic pblicos os ' pri#ado pri#adosM sM sanat sanatori orios$ os$ clíni línica cas sBB car* car*a as de *as de &,id &,ido o de etil etile eno para equip quipos os de esteri esterili) li)aci aci&n$ &n$ materi material al para para empaqu empaqueta etarr elemen elementos tos a esteril esterili)a i)arr por
&,ido de etileno. 9abric 9abricant antes es de produc productos tos termo termo sensi sensible bless para para medici medicina na produ producto ctoss ortop%dicos$ instrumental para o(talmolo*ía$ etc.B material de empaque '
car*as de *as para la esterili)aci&n de los di(erentes elementos. !mer*e !mer*enci ncias as sanit sanitari arias as salas salas de 1ros 1ros au,ili au,ilios$ os$ unidad unidades es sanita sanitaria rias$ s$
etc.B ampollas de &,ido de etileno para esterili)aci&n sin equipamiento. 4eter 4eterina inarias rias ' a*rope a*ropecua cuaria riasB sB ampoll ampollas as de &,ido &,ido de etilen etileno o para para el
control de pla*as$ ' para la esterili)aci&n de instrumental. 2ibliotecas ' anticuariosB ampollas de &,ido de etileno para controlar insectos ' lar#as en libros incunables ' artículos de alto #alor ist&rico.
. :6RC :6RCO O 8RC 8RCTI TICO CO...1. 8ROC!SO D! D! 96 962RIC6CI+N D! D! +AI +AID DO D! D! !T !TIL!NO. !,isten dos procesos industriales importantesB K 8roceso Sell. !mplea o,í*eno puro K 8roceso Scienti(ic Desin*B !mplea aire Una Una #e) #e) (orm (ormad ado o el &,id &,ido o de etil etilen eno$ o$ las las (ase (asess de sepa separa raci ci&n &n ' puri(icaci&n son id%nticas.
(i*ura1. 8ROC!SO D! 962RIC6CI+N D! +AIDO D! !TIL!NO 8OR 8ROC!SO D! OAJ5!NO 8URO P 8ROC!SO CON 6IR!
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OBTENCION DE OXIDO DE ETILENO
962RIC6CI+N D! +AIDO D! !TIL!NO 26S6DO !N UN6 6LI:!NT6CI+N CON 6IR!.
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OBTENCION DE OXIDO DE ETILENO
9i*ura 7B 8roceso de (abricaci&n de &,ido de etileno basado en aire Tal ' como como se pued puede e obse obser# r#ar ar el proc proces eso o tiene tiene secc seccio ione nesB sB reac reacci ci&n &n$$ recuperaci&n de &,ido ' puriQcacion del mismo. !n la primera secci&n el aire es comprimido ' alimentado "unto etileno (resco a una corriente de *as de reciclo. !ste reciclo pasa a un reactor catalítico tubular o una serie de reactores en paralelo donde el etileno es o,idado a &,ido de etileno$ di &,ido de carbono ' a*ua. Las dos reacciones competiti#as sonB C7 =$< O7 C7O Combusti&n parcial$ li*eramente e,ot%rmica C7 O7 7CO7 77O Combusti&n total$ (uertemente e,ot%rmica. !l calor de esta reacci&n se apro#eca para producir #apor para emplearse en otras )onas del proceso. !l control de temperatura del reactor es un (actor mu' importante dado que a(ecta a la selecti#idad de las reacciones. Debido a su ma'or calor de reacci&n ' a tener una ener*ía de acti#aci&n ma'or$ la reacci&n de combusti&n total es (a#orecida con un aumento de temperatura$ es decir$ dism dismin inu' u'e e la sele select cti# i#id idad ad del del cata catalili)a )ado dorr aci acia a la prime primera ra reac reacci cio on n de o,idaci&n parcial. La si*uiente tabla muestra los (actores pre-e,ponenciales en unidades SI ' las ener*ías de acti#aci&n de ambas reaccionesB
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OBTENCION DE OXIDO DE ETILENO
Las reacciones$ que si*uen la e,presi&n de 6rrenius$ son de orden =$< ' orden respecti#amente respecto a la concentraci&n de o,í*eno. !l reactor opera a una presi&n de 7=psi ' tiene una temperatura a la entrada del mismo de apro,imadamente <=9 ' a la salida de unos ?=9. La p%rdida de car*a a tra#%s del reactor es de 7=psi. !l reactor es de carcasa ' tubos para (acilitar el intercambio de calor con el Vuido au,iliar. !l reactor de la planta tiene 71;W tubos con una lon*itud de 7 pies ' un dimetro de 1$<pul*adas.!l reactor opera con una con#ersi&n por paso a &,i &,ido do de etil etilen eno o ba"a ba"a ent entre re un 7=-7 7=-7< < 0 para para pode poderr obte obtene nerr una una alta alta selecti#idad 1entre el ;< ' W< 0 6 la salida del reactor la corriente se en(ría a =X C antes de pasar a la torre de absorci&n. Con esta comien)a la recuperaci&n del &,ido de etileno. La columna de absorci&n opera en contracorriente con a*ua. !l &,ido de etileno es disuelto en el a*ua "unto con al*o del resto de los componentes$ di &,ido$ nitr&*eno ' etileno no con#ertido. La columna e,istente tiene 1= etapas te&ricas ' opera a ==p ==psi si.. La cant cantid idad ad de a*ua a*ua nece necesa saria ria es de unas unas 1== 1== #ece #ecess la masa masa e,istente de &,ido de etileno. La corriente acuosa es en#iada a un desorbedor mientras que la corriente *aseosa es separada en dos (racciones. Una de ellas el ?= 0 es reciclada al reactor mientras que el resto es en#iado al reactor de pur*a del sistema. !l reactor de pur*a opera en unas condiciones similares al reactor principal pero consta nicamente de 7==tubos. !ste reactor necesita que se introdu)ca ms aire para la combusti&n.
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OBTENCION DE OXIDO DE ETILENO Tras el reactor de pur*a la salida pasa al absorbedor de pur*a$ que es i*ual que el absorbedor principal ' del cual se obtiene una corriente acuosa que se une a la obtenida anteriormente para ser alimentada al desorbedor ' una corriente *aseosa que se pur*a del sistema. !l desorbedor que opera a una pres presi& i&n n de Y=ps Y=psii sepa separa ra el a*ua a*ua pr prct ctic icam amen ente te pura pura del del rest resto o de los los componentes. !sta a*ua se reciclara para las torres de absorci&n. La corriente *aseosa pasa a la unidad de stripper tras comprimirse a 1<=psi ' en(riarse a ;=9. ;=9. !n el stripper se separa el &,ido de etileno ' el a*ua "unto con un poco de etileno ' de di &,ido de carbono del resto de componentes. !sta unidad traba"a a una presi&n de 1=
DI9!R!NCI6S !NTR! LOS 8ROC!SOS 9
OBTENCION DE OXIDO DE ETILENO Los Los proc proces esos os basa basado doss en aire aire son son simil similar ares es a los los proc proces esos os basa basado doss en o,í*eno puro$ aunque a' al*unas di(erenciasB K !l aire introduce una *ran cantidad de nitr&*eno$ por lo que es necesario introd introduci ucirr una pur*a. pur*a. !l proces proceso o basado basado en o,í*en o,í*eno o en cambi cambio o necesi necesita ta introducir metano ' ar*&n para diluir el o,í*eno. K La cantidad de aire pur*ado es su(iciente para eliminar tambi%n el e,ceso de CO7 (ormad (ormado. o. No obstan obstante te como la pur*a pur*a contiene contiene demasia demasiado do etileno etileno es necesario introducir un reactor secundario antes de proceder a su eliminaci&n en la atm&s(era. K Las condiciones de reacci&n &ptimas son ms di(íciles de conse*uir en los procesos basados basados en aire$ pero pero como #enta"a la con#ersi&n sobre sobre todo en los reac reacto tore ress secu secund ndar ario ioss es ma' ma'or$ or$ por por lo que que en la pur* pur*a a lle* lle*a a un ni#e ni#ell aceptablemente ba"o de etileno. K !l proceso basado en o,í*eno es muco ms selecti#o que el basado en aire. K !l o,í*eno puro puro es muco ms caro que el aire que es prcticamente prcticamente *ratis$ por lo que los procesos basados en o,í*eno su(ren este sobrecoste. K Los dos procesos tienen como principales subproductos el etil%n*licol$ el dietil%n*licol$ el trietil%n*licol ' el (ormaldeído.
. CO CONC NCLU LUSI SION ON!S !S..10
OBTENCION DE OXIDO DE ETILENO Todas las tecno tecnolo* lo*ías ías son son mu' similar similares$ es$ aunque aunque e,ist e,isten en di(ere di(erenci ncias as depe depend ndie iend ndo o prin princi cipa palm lmen ente te si se empl emplea ea aire aire u O, O,í* í*en eno o puro puro como como o,idante. !l proceso a base de o,í*eno puro usa o,í*eno sustancialmente$ reduce las cantidades de *ases inertes introducidos en el ciclo$ ' por lo tanto los resultados en casi completo de recicla"e del etileno no con#ertidos. !sto elimina la necesidad de un sistema de reactor de pur*a en un proceso a base de o,í*eno. 6dems 6dems de la corriente de pur*a unidad de eliminaci&n de CO7$ un proceso adicional es necesaria para e#itar la acumulaci&n de ar*&n en el ciclo. Los resultados presentados con(irman la necesidad de reali)ar distintas e#alu e#aluaci acion ones es en tanto tanto contro controlen len ni#ele ni#eless podrn podrn instru instrumen mentar tar medida medidass pre# pre#en entiti#a #ass espe especí cí(ic (icas as ' una una #e) #e) lle#a lle#ada dass a cabo cabo se podr podr #alo #alora rar r e(ecti#amente.
<. 2I2L 2I2LIO IO5R 5R69 69I6 I6.. Tema <. G8roductos de o,idaci&n del etilenoH. Dr. Ra(ael 2ail&n :oreno$
In*eniero uímico. Uni#ersidad de 5ranada. G8roceso G8roceso de 9abricaci 9abricaci&n &n de +,ido +,ido de !tilenoHDI !tilenoHDIUI:6 UI:6 Tecnolo*ía cnolo*ía
uímica Industrial. Curso 7==-7==<. G8!TROC!:IC6L8ROC!SS G8!TROC!:IC6L8ROC! SS 7==
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