REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LA FUERZA ARMADA NÚCLEO ZULIA DIVISIÓN ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA PETROQUÍMICA AGIGNATURA: AGIGNATURA: PROCESOS PETROQUÍMICOS II PROFESORA: ING. ALIS VILLALOBOS
PROCESOS PETROQUÍMICOS II UNIDAD I: MONOCLORURO DE VINILO (MVC) GUÍA Nº
A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
UNIDAD II: M$*/' 0+ V"$"/ V"$"/ (MVC) UNEFA
ESQUEMA 1. Con Consum sumoo y Producci Producción ón Mundia Mundiall del EDC, EDC, MVC MVC y PVC PVC 2. Capacid Capacidad ad Insta Instalad ladaa en Ve Venezuela nezuela 3. An Ante tece cede dent ntes es . Aspecto Aspectoss de !e"uridad !e"uridad,, #i"iene #i"iene y Am$i Am$ient entee del MVC %. MVC &. Importa Importanci nciaa y Ap Aplic licaci aciones ones del MVC MVC '. (sos del del MVC ). Des*ent Des*enta+a a+ass del PVC y por ende ende del del MVC MVC . Mate Materi rias as Prim Primas as 1-. Producción de MVC. Aspectos ermodin/micos ermodin/micos y Cin0ticos 11. Descripción Descripción del del Proceso Proceso
A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
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. C$!' 6 P0'**"7$ M'$0"%/ 0+/ EDC8 MVC 6 PVC E/ 0"*/' 0+ +&"/+$ (EDC) se utiliza principalmente para la producción de cloruro de *inilo monómero VCM, ue a su *ez se utiliza casi e4clusi*amente para el cloruro de poli*inilo PVC de producción. El consumo mundial de EDC creció un ,%5 por a6o desde 2-- a 2--', pero disminuyó considera$lemente a 7inales de 2--) como consecuencia de la crisis económica. El consumo en 2--) 7ue apro4imadamente la misma ue en 2--%. 8a producción mundial y el consumo de la EDC en el a6o 2-- 7ueron de apro4imadamente 33,' millones de toneladas m0tricas. 8a media de utilización de la capacidad "lo$al 7ue de '35 en 2--, una li"era disminución a partir de 2--). El consumo de la EDC se estima ue 9a disminuido en alrededor de 2,'5 en 2--, se pre*0 ue el crecimiento promedio de 3,25 por a6o desde 2-- a 2-1, disminuyendo a alrededor de 2,)5 por a6o desde 2-1 9asta 2-1. !e espera un aumento "radual de las tasas medias de utilización mundial durante el per:odo de pronóstico. M/s del %5 de EDC se consume en la producción de cloruro de *inilo monómero en la producción de resina de cloruro de poli*inilo PVC. ;tros usos muy peue6os para la EDC incluyen disol*entes clorados, etilenaminas, y cloruro de *inilideno. El si"uiente "r/7ico muestra el consumo mundial de EDC<
EDC se 9ace principalmente mediante la cloración directa u o4icloración del etileno. 8a mayor:a de las plantas de EDC se inte"ran con las plantas de VCM. El proceso de VCM "enera "randes cantidades de cloruro de 9idró"eno #Cl, ue se recicla en el proceso de o4icloración para "enerar m/s EDC. VCM tam$i0n puede ser 9ec9a por el 9idrocloración de acetileno. Este proceso se considera o$soleto en todas partes del mundo e4cepto en C9ina. C9ina 7ue la adición de las plantas de VCM a"resi*a $asada en el proceso de acetileno 2--- a 2--), pero el inter0s 9a disminuido desde mediados de 2--), cuando los A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
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precios del crudo cayeron si"ni7icati*amente, por lo ue la EDC materia prima m/s económica para el VCM. EDC es producido por cerca de &% empresas de los pa:ses alrededor de cincuenta. Es di7:cil de ta$ular las capacidades de la EDC, porue muc9os productores no in7orman de la capacidad de EDC, o el in7orme de la capacidad independiente o la capacidad de cloración directa, pero no incluyen la capacidad de o4icloración, ya ue sólo procesa un #Cl corriente del recicla+e. El consumo de EDC se"uir/ dependiendo en el crecimiento del ne"ocio de PVC y se espera ue aumente a ni*el mundial a una tasa promedio anual de apro4imadamente ,)5 por a6o desde 2--) a 2-13. 8os patrones "eo"r/7icos pueden *ariar si"ni7icati*amente, con las re"iones desarrolladas ue demuestra un crecimiento m/s lento ue en otras zonas. =randes e4tensiones de VCM se 9an pre*isto en el ;riente Medio, >usia y C9ina, pero muc9os planes ser/n retrasados o cancelados de$ido a la crisis económica 2--)?2--. En C9ina, la e4pansión de la tecnolo":a a $ase de acetileno se 9a 7renado por la ca:da de los precios del crudo, la ruta de la EDC tam$i0n es m/s respetuosa del medio am$iente, produce un producto de mayor pureza, consume %-5 menos ener":a y menos a"ua. Como resultado, los c9inos pueden satis7acer la creciente demanda de PVC mediante la importación de m/s EDC?VCM deri*ados y @ o PVC. !in em$ar"o, si el precio del crudo aumenta de manera si"ni7icati*a, los c9inos pueden instalar m/s de VCM a $ase de acetileno.
C/' 0+ 3"$"/ $7+ (VCM) se utiliza principalmente para la producción de cloruro de poli*inilo PVC 9omopol:mero y resinas de copol:mero. De 2-- a 2--', el consumo mundial de VCM creció un %,%5 por a6o como consecuencia de la 7uerte demanda de PVC, principalmente para 7ines de construcción usos. En 2--), el ne"ocio mundial ue comenzó 7uerte, pero despu0s de octu$re, se deterioró de manera si"ni7icati*a como resultado de la crisis económica mundial. En los Estados (nidos, las tasas de operación de la industria 7ueron apro4imadamente un %-5 en diciem$re de 2--) y enero de 2--. 8a producción mundial y el consumo de VCM en 2-- 7ueron casi 33 de cada millón de toneladas m0tricas. 8a capacidad "lo$al de utilización 7ue del '5 en 2--, 7rente al ')5 en 2--). El consumo mundial de VCM se estima ue 9a disminuido un 1,'5 en 2--, sin em$ar"o, la demanda se espera ue se recupere y crezca un promedio de .%5 por a6o desde 2-- a 2-1, disminuyendo a 3.&5 por a6o desde 2-1 9asta 2-1. !e pre*0 un aumento de la "ama $a+a de las tasas medias de utilización mundial de los - para el 7inal del per:odo del pronóstico. El cloruro de *inilo se utiliza principalmente para la producción de cloruro de poli*inilo PVC, ue representan el 5 del consumo mundial de VCM. VCM se utiliza tam$i0n como un copol:mero con otros monómeros como acetato de *inilo. El si"uiente "r/7ico muestra el consumo mundial de cloruro de *inilo monómero< A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
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El consumo de VCM se"uir/ dependiendo de los resultados de los ne"ocios de PVC, ue se espera ue aumente a ni*el mundial a una tasa promedio anual de %,5 desde 2--) a 2-13 como el mundo se recupera de la crisis económica de 2--)?2--. 8as tasas de crecimiento en re"iones en desarrollo como ;riente Medio y C9ina ser/n considera$lemente mayores ue en las tradicionales econom:as desarrolladas como Europa ;ccidental, orteam0rica y Bapón. VCM se 9ace principalmente por la pirólisis de dicloruro de etileno EDC, la EDC se deri*a de etileno, el cual es 9ec9o por el craueo de "as natural o de 7racciones de petróleo crudo. 8a mayor:a de las unidades de VCM se inte"ran con la producción de EDC. En C9ina, la mayor:a de VCM es producida por el 9idrocloración de acetileno, el acetileno se produce a partir de car$uro de calcio, ue a su *ez se deri*a del car$ón. Este proceso se 9izo m/s atracti*o a partir de 2--3 9asta mediados de 2--), cuando los precios del crudo aumentaron si"ni7icati*amente. !in em$ar"o, en la ltima parte de 2--), los precios del crudo se redu+o en dos tercios, por lo ue la ruta m/s atracti*a la EDC. A 7inales de 2--), C9ina 7ue la importación de deri*ados de la EDC VCM y PVC, mientras ue muc9os productores VCM $ase de acetileno, esta$an operando a tasas muy $a+as. =randes e4tensiones de VCM se 9an pre*isto en el ;riente Medio, >usia y C9ina, pero muc9os planes se retrasa o cancela como resultado de la crisis económica. En C9ina, la e4pansión de la tecnolo":a a $ase de acetileno se 9a 7renado por la ca:da de los precios del crudo, la ruta de la EDC tam$i0n es m/s respetuosa del medio am$iente, produce un producto de mayor pureza, y consume %-5 menos ener":a y menos a"ua. Como resultado, los c9inos pueden satis7acer la creciente demanda de PVC mediante la importación de m/s de VCM y @ o PVC, dependiendo de los precios del petróleo crudo. A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
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P/"*/' 0+ V"$"/ PVC 8a producción mundial y el consumo de PVC en 2-- 7ueron de apro4imadamente 32 millones de toneladas m0tricas. 8a capacidad "lo$al de utilización 7ue del '35 en 2--, 7rente al ''5 en 2--). El consumo mundial de PVC se estima ue 9a disminuido en menos del 15 en 2--. 8a demanda se espera ue se recupere, con un promedio de crecimiento de alrededor del ,&5 por a6o desde 2-- a 2-1, y un 3,&5 desde 2-1 9asta 2-1. !e espera un aumento "radual de las tasas medias de utilización mundial, alcanzando el ran"o $a+o de los - 9acia el 7inal del per:odo del pronóstico. El PVC es producido por la polimerización de cloruro de *inilo monómero VCM. Es el m/s *ers/til de todos los termopl/sticos, y se pueden con*ertir en productos r:"idos o 7le4i$les art:culos. Para aplicaciones r:"idas representaron alrededor del &%5 del consumo total en 2-- y tienen m/s oportunidades de crecimiento. El uso 7inal principal de PVC r:"ido es de tu$er:as y accesorios, otros usos incluyen pel:culas y l/minas, *entanas y paredes. El PVC 7le4i$le, pasta incluida y emulsiones, es utilizado para pel:culas y l/minas, alam$re y aislamiento de los ca$les, re*estimientos de suelos, cuero sint0tico, y otras aplicaciones de consumo. 8os "r/7icos de sectores si"uientes se muestran el consumo mundial de PVC 7le4i$le y r:"ido de PVC de uso 7inal<
4. C%9%*"0%0 I$!&%/%0% +$ V+$+'+/% 8as instalaciones de Peui*en y sus Empresas Mi4tas ue operan en Comple+o Petrou:mico Ana Mar:a Campos son las si"uientes< I$!&%/%*"$+! 0+ P+,'"3+$ A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
P0'*&
C%9%*"0%0 UNIDAD II: M$*/' 0+ V"$"/ (MVC) UNEFA
•
EDC?MVC II
MVC EDC
13- MMA 1%- MMA
Policloruro de Vinilo II
PVC
12- MMA
N'+3! P6+*&! 455;<45= E4pansión de la Planta de Policloruro de Vinilo PVC< Este proyecto contempla el incremento en la producción de PVC actual 12- MMA en 1'- MMA, para cu$rir el mercado nacional Petrocasas.
C9%*"7$ A+"*%$%! 0+ R+!"$%!8 C.A.8 C%+ (E9+!% M">&%) Creada en 1&, Coramer tiene como 7unción la comercialización de PVC, polietilenos y polipropileno en los mercados interno y de e4portación. !u estrate"ia de ne"ocios apoyada en una e7iciente lo":stica de distri$ución, da prioridad a la asistencia t0cnica al cliente y a la consolidación de empresas de trans7ormación. !us clientes se concentran en los mercados de Venezuela, C9ile, Colom$ia, Per y Ecuador, pa:ses en los cuales mantiene o7icinas comerciales.
C/3"$"/! 0+/ Z'/"% Creada en 1-, para sus operaciones cuenta con tres plantas en el Comple+o Petrou:mico Ana Mar:a Campos, en las cuales se producen Monocloruro de Vinilos MVC, Policloruros de Vinilos PVC y Cloro, !oda Castica, cido Clor9:drico e #ipoclorito de !odio, respecti*amente.
P/?!&"*! P+&,'-"*%8 C.A. < PETROPLAS< es la nica empresa productora de resinas de Policloruro de Vinilo PVC en Venezuela y cuenta con m/s de 1% a6os de e4periencia como pro*eedor del mercado *enezolano. Desde su entrada en operaciones comerciales en 1)-, PETROPLAS 7a$rica sus productos enteramente a partir de sus propias materias primas. 8a empresa tiene m/s de cinco a6os e4portando sus productos en 8atinoam0rica. El Cari$e, Am0rica Central y !ur Am0rica son los mercados de e4portación de la empresa. 8os productos para e4portación comprenden<
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•
Policloruro de Vinilo PVC tipo suspensión ? VII8E PP?1-. Esta resina es apropiada para aplicaciones de e4trusión de per7iles e inyección de suelas de calzado. Valor < & ? &. Capacidad de Producción< &-.--- M @ a6o. • Policloruro de Vinilo PVC tipo dispersión ? VII8E PP?33-, VII8E PP?3&-. Estas resinas son utilizadas en la producción de sellos para tapas, ensam$lado de 7iltros de aire y aceite, ela$oración de semi?cueros y "uantes. Valor < &' VII8E PP?33-, )- VII8E PP?3&-. Capacidad de Producción< %.--- M @ a6o. • Compuesto >:"ido de Policloruro de Vinilo PVC ? VII>IF. (tilizados en la inyección de accesorios de tu$er:as. Capacidad de Producción< 2.--- M @ a6o.
=. A$&+*+0+$&+! En 13- se produ+o por primera *ez a ni*el industrial el MVC, por medio de la reacción del /cido clor9:drico con el acetileno. El primer proceso industrial 7ue desarrollado por la =ries9eim?EleGtron. 8a destacada importancia del MVC como monómero uni*ersal en la o$tención de 9omo? y co? pol:meros se re7le+a en el crecimiento de su producción industrial ue comenzó en los a6os 3- y alcanzó en 1'& capacidades de producción de 3.% millones de toneladas en los EE.((. Por lo cual el MVC y su producto de partida EDC 9an lle"ado a ser los mayores consumidores de cloro. A principio de la d0cada de 1%-, despu0s de ue el etileno se *ol*ió a$undante, se in*entaron otros procesos industriales, inclusi*e la cloración directa del etileno para producir el 1,2?dicloroetano EDC y la pirólisis de este compuesto para producir el MVC. 8a creación de la tecnolo":a de o4icloración del etileno, al 7inal de los a6os cincuenta, propició un nue*o desarrollo en la industria del MVC. @. A!9+*&! 0+ S+#'"0%08 "#"+$+ 6 A1"+$&+ 0+/ MVC Este "as, muy in7lama$le, tó4ico y de e7ectos narcóticos, irrita los o+os, la piel y las *:as respiratorias. 8a e4posición reiterada conduce a lesiones 9ep/ticas, renales y espl0nicas, pudiendo desarrollarse en al"unos casos tumores mali"nos. El cloruro de *inilo e+erce e7ectos cancer:"enos y terató"enos su in9alación produce mal7ormaciones y distro7ias esuel0ticas tanto en los animales como en el ser 9umano. Durante su descomposición t0rmica, se 7orman "ases /cidos ue producen irritación ocular, nasal y 7ar:n"ea. . El respirar altos ni*eles de MVC por cortos per:odos de tiempo puede causar *0rti"o, somnolencia e inconsciencia mientras ue ni*eles altamente e4tremos pueden causar la muerte. Contamina el am$iente. A#'%: • El cloruro de *inilo es muy persistente en el a"ua, si no se e*apora. • #asta el momento no se conocen e7ectos noci*os so$re or"anismos acu/ticos. • Es poco pro$a$le su acumulación en la cadena alimentaria acu/tica. A"+: A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
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•
Cuando el "as puesto a presión se e4pande, se 7orman nie$las 7r:as m/s pesadas ue el aire. Hstas se e*aporan 7/cilmente y se com$inan con el aire ori"inando mezclas tó4icas y e4plosi*as. • De$ido a las propiedades 7:sico?u:micas del cloruro de *inilo, es pro$a$le ue se acumule en la atmós7era. T"+9 D+ V"0% M+0"%: • !u tiempo de *ida media en el suelo en condiciones anaeró$icas asciende a m/s de 2 a6os. • !u de"radación aeró$ica en instalaciones de clari7icación y en a"uas super7iciales, as: como en culti*os $acterianos aislados de 2-?12- m"@l, reuiere un per:odo m:nimo de % semanas. • Con la participación de radicales o49idrilos, el tiempo medio de *ida media se reduce a && 9oras. • En los casos de 9idrólisis, el tiempo de *ida media es in7erior a 1- a6os calculado para una temperatura de 2%C. • En la tropos7era, el tiempo de *ida media es de 11 semanas de"radación a$iótica. • 8a J(A 1) in7orma so$re un promedio de tiempo de *ida media ue oscila entre 2,2 y 2,' d:as. D+#%0%*"7$ P0'*&! D+ L% D+!*9!"*"7$: • Durante la o4idación 7otou:mica, se 7orma /cido clor9:drico, ó4ido de car$ono y 7ormalde9:do. o se produ+o 7otólisis en una concentración de 1- m"@l sometida a rayos de 3-- nm de lon"itud de onda durante m/s de - 9. • 8a mineralización $iótica es e4tremadamente lenta. E+*&! C1"$%0!: • El cloruro de *inilo reacciona, desarrollando altas temperaturas, con el acetileno, el cloro, el 7lor, los o4idantes y peró4idos, con los ue 7orma pol:meros. • 8os iniciadores de una polimerización son la luz, el calor y el /cido sul79:drico.
P+3+$*"7$: 8a A"encia de Protección Am$iental de los Estados (nidos 9e En*ironmental Protection A"ency ? EPA aconse+a ue la cantidad de Cloruro de Vinilo presente en el a"ua pota$le no e4ceda de -.--2 mili"ramos por 8itro de a"ua -.--2 m"@8. A pesar de ser cancer:"eno el MVC la Administración de !e"uridad y !alud ;cupacional 9e ;ccupational !a7ety and #ealt9 Administration ? ;!#A 9a esta$lecido como ni*el m/4imo permissi$le de MVC en el aire de salas de tra$a+o durante una +ornada de tra$a+o diario de ) 9oras o - 9oras semanales de 1 parte de Cloruro de Vinilo por un millón de partes de aire 8V< 1 ppm, otras empresas como PDV!A en Venezuela utiliza como re7erencia el llamado i*el de acción Corresponde a la mitad del 8V. . MVC El Monocloruro de Vinilo MVC, Monocloroetileno, Monocloroeteno es un "as a la temperatura am$iente, de 7órmula C#2KC#Cl . I9&%$*"% 6 A9/"*%*"$+! C%%*&+-!&"*%! G+$+%/+! A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
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Es un "as incoloro ue polimeriza $a+o la acción de la luz. !e licua 7/cilmente (sualmente se mane+a como l:uido Este u:mico pertenece al denominado "rupo de #idrocar$uros #alo"enados donde un residuo alu:lico de dos car$onos es sustitutido por un 9aló"eno Cl. Es d0$ilmente solu$le en el a"ua, pero muy solu$le en disol*entes or"/nicos. !e manu7actura en "randes cantidades a partir del dicloruro de etileno EDC. Es muy in7lama$le y produce e4plosiones con 7acilidad, por lo ue su mane+o, independientemente de sus ries"os tó4icos, reuiere estrictos controles de contaminación atmos70rica. A temperatura y presión atmos70rica el cloruro de *inilo es un "as de a"rada$le de olor et0reo.
T%1/% P9"+0%0+! F-!"*%! 0+/ M$7+ Punto de e$ullición C ? 13, L@? -,1 Punto de con"elación C ? 1%3,' Densidad a 2),11C "r@cm3 -,)%% Calor de 7usión Gcal@mol 1,1)1 Calor de *aporización %.'3% Indice de re7racción a 1% 1,3) Viscosidad a ? 1-CmPoisses 2,&3 Presión de *apor a 2%C mm 3,--Calor espec:7ico del l:uido cal@" -,3) Calor espec:7ico del *apor 1-,) ? 12,)3 Calor de com$ustión a )-C cal@mol 2)& ;. U!! 0+/ MVC !us principales usos son como monómero en la 7a$ricación de pl/sticos y resinas poli*in:licas PVC, como re7ri"erante e intermediario u:mico. Actualmente est/ pro9i$ido su uso como re7ri"erante en arte7actos dom0sticos y como repelente en aerosoles de$ido a su acción cancer:"ena. IEM PVC Nle4i$le PVC r:"ido y semir:do A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
TABLA 4 P0'*&! 0+/ MVC E(>;PA ;CCIDEA8 5 (!A 5 3) 2 &2 %&
BAP 5 3 %3
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Miscelaneos
?
2
)
Entre los Miscelaneos se encuentran aplicaciones de ad9esi*os, co?monómeros para la o$tención de pol:meros y una muy peue6a porción al i"ual ue el EDC se emplean como materia prima para la o$tención de numerosos deri*ados clorados del etano y del etileno ue antes se o$ten:an del acetileno nicamente, emple/ndose como disol*entes y medios de e4tracción. En este momento es importante mencionar las aplicaciones del PVC como principal producto pro*eniente del MVC del &?)5. El PVC +unto con los polietilenos, poliestireno y propileno, son los pol:meros m/s ampliamente usados en< • • • • • • • • • •
Na$ricación de pel:culas #o+as y cu$iertas para pl/sticos Na$ricación de impermea$les Jolsos de mano Cortinas de $a6o Aislantes para ca$les Man"ueras para +ard:n u$er:a pl/stica >esinas de pinturas y ad9esi*os >ecu$rimiento para papel y piso.
Entonces el 04ito del PVC como producto 7inal con sus distintas aplicaciones se *er/ a7ectado por la producción de MVC.
. D+!3+$&%%! 0+/ PVC 6 9 +$0+ 0+/ MVC A pesar del "ran crecimiento ue 9a tenido el PVC en todo el mundo, 9a 9a$ido recesiones económicas de$ido a crisis petroleras a7ectando al producción del "as natural el cual se esta utilizando principalmente como a"ente inyector de pozos para recuperación secundaria, adem/s de la 7uerte y eterna competencia entre los pl/sticos y el es7uerzo de la no polución a las emisiones asociadas por su manu7actura. !in em$ar"o, cada d:a se 9acen estudios $uscando nue*os 9orizontes para el PVC, lo ue ocasiona un aumento de producción del MVC, pero la des*enta+a esencial del MVC esta asociada a su producción En la si"uiente ta$la se muestra apro4imadamente la capacidad de producción de MVC para las distintas re"iones< TABLA = P0'**"7$ 0+ MVC +$ V+$+'+/% P%-! 7 R+#"7$ H C%9%*"0%0 Estados (nidos 22.3 Canad/ 2. Am0rica 8atina %.3 Europa ;ccidental 3.' A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
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Europa ;riental 7rica Medio ;riente Bapón Asia y 8e+ano ;riente
1.1 1.2 2. 11.) %.3
Dado la importancia ue trae el MVC como monómero para la producción de PVC, en nuestro pa:s e4isten dos plantas u$icadas en el Comple+o Petrou:mico Ana Mar:a Campos.
TABLA @ MVC I Capacidad 1& M@D:a ecnolo":a J.N. =oodric9 C9emical Company JN= Dise6o JAD=E> N>ACE A6o 1)OActualmente esta Planta ; est/ operati*a TABLA MVC II Capacidad 3- M@D:a ecnolo":a #;EC#E! Dise6o JAD=E> N>ACE A6o 12 TABLA ESPECIFICACIONES DEL MVC C%%*&+-!&"*%! Acetileno Etileno Propileno 1?Juteno 2?Juteno Jutadieno Vinil acetileno Dicloroetano Compuestos clorados totales #ierro A"ua Acetalde9:do >esina no *ol/til A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
V%/+! (99) ?>. 2 ) 3 -.% & 2 2 11% 2--.3 1%UNIDAD II: M$*/' 0+ V"$"/ (MVC) UNEFA
Acidez e4presada en #Cl Alcalinidad e4presada en a;#
-.% -.3
J. M%&+"%! P"%! Para 9a$lar de las materias primas es necesario conocer so$re los procesos de producción del MVC. a. Adición de /cido clor9:drico al acetileno, comercialmente por primera *ez en 13-. $. Adición de cloro al etileno, se"uida por el craueo del dicloroetileno 7ormado para producir MVC y /cido clor9:drico, desarrollado en los %-s. c. El uso com$inado de etileno y acetileno, llamados esuemas $alanceados para e*itar la 7ormación del /cido clor9:drico como co producto. d. ;4icloración de etileno, desarrollado desde 1%%, posi$lemente com$inado con su cloración directa es un esuema llamado inte"rado. Por lo ue las materias primas pueden ser< 1. A*+&"/+$, 9idrocar$uro muy reacti*o producido a partir de la 9irdratación del Car$uro de Calcio. 2. E&"/+$, 9idrocar$uro reacti*o producido a partir del craueo t0rmico del "as natural o 7racciones del petróleo. 3. C/8 "as de color amarillo *erdoso, de olor penetrante o$tenido a partir de la electrólisis del aCl. Dependiendo de la disponi$ilidad o 7acilidades de producción tanto de etileno como de acetileno, se esco"er/ una de estas como materias prima, de7iniendo as: el proceso producti*o. En el caso de Venezuela, se usa el etileno, esto es de$ido a la disponi$ilidad ue se tiene en las plantas de ;le7inas. A ni*el mundial la producción de MVC a partir de acetileno se encuentra en el orden de un 3 al 5 y el resto es a partir de etileno.
5. P0'**"7$ 0+ MVC. A!9+*&! T+0"$?"*! 6 C"$K&"*! En este sentido se presentan las reacciones para la producción de MVC a partir de etileno<
.< C/%*"7$ D"+*&% A!9+*&! T+0"$?"*! C 2 H
+ Cl 2 →
ClCH 2 CH 2 Cl + Q
∆ H = −1)%kJ @ mol
∆G
2,3 P C
P↑ y ↓
= 13.)kJ @ mol
Dado ue el 1,2 dicloroetano tiene un punto de e$ullición de )3.' C puede darse la reacción en 7ase l:uida o *apor. A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
UNIDAD II: M$*/' 0+ V"$"/ (MVC) UNEFA
8a mayor:a de los procesos utilizan la 7ase l:uida con el dicloroetano como medio de reacción. Con*ersión ) 5 etileno 5 Cl2 !electi*idad )5 am$i0n se presentan reacciones laterales siendo la Principal la 7ormación de 1,1,2 tricloroetanoQ cloruro de etilo, 1,1 dicloroetano Q entre otros compuestos. A altas emperaturas se 7a*orecen *arios compuestos de cloroetanos y cloroetileno.
A!9+*&! C"$K&"*! 8a termodin/mica de esta reacción se 7a*orece a $a+as temperaturas, sin em$ar"oQ la cin0tica se 7a*orece a altas emperaturas. !i se tra$a+a a muy altas emperaturas se 7a*orecen las reacciones de compuestos clorados di7erentes al dicloroetano, entonces es necesario el uso de un catalizador ue cumpla las si"uientes 7unciones< • A*&"38 ya ue la reacción ser/ a temperaturas relati*amente $a+as para 7a*orecer la termodin/mica. S+/+*&"38 para el dicloroetano C%&%/"%0 U&"/"%08 tricloruro de 9ierro.
Mecanismo de >eacción
!e supone ue la adición de cloro transcurre se"n un mecanismo iónico electró7ilo, en el cual el catalizador posi$ilita la polarización de la mol0cula de cloro y con ello 7acilita el ataue electró7ilo. FeCl 3 FeCl
+ Cl 2 ⇔ FeCl +
+
−
+ Cl
−
+ Cl + CH 2 CH 2 ⇔ FeCl 3 + CH 2 Cl − CH 2 Cl
A altas temperaturas, el catalizador acta de acuerdo a un mecanismo de radicales li$res,
T"+9 0+ R+!"0+$*"%: se reuiere de un tiempo de residencia corto para ue se de la reacción catal:tica. 4.< O>"*/%*"7$
A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
UNIDAD II: M$*/' 0+ V"$"/ (MVC) UNEFA
A!9+*&! T+0"$?"*! CH 2
=
∆ H
2,)
CH 2
+
2 HCl +
1 2
O2
→ ClCH 2 − CH 2 Cl + H 2 O
= −2-kJ @ mol
8a reacción es altamente e4ot0rmica y se realiza en 7ase "aseosa. Esta reacción se 7a*orece a $a+as temperatura y altas presiones. o se puede colocar el ;2 en e4ceso porue se 7a*orecen las reacciones de com$ustión, 7orm/ndose C; y C;2 como su$?productos. Por lo tanto se emplea un e4ceso de #Cl o el etileno. A ni*el Industrial se tra$a+a para la reacción de ;4icloración con< emperatura Presión • • • • • • • • •
22-?23- C 2--?%-- GPa
Por encima de 2%- C se producen los si"uientes su$productos< Cloruro de Etilo Cloruro de Vinilo 1,2?dicloroetileno 1,1?dicloroetao 1,1,2?tricloroetileno cloro C; C;2 Etc.
8os reactores utilizados operan con en7riamiento, tienen serpentines con a"ua de en7riamiento, 7a*oreciendo la termodin/mica. Con*ersión &? 5 #Cl %? 5 C#2C#2 !electi*idad 3?&5
A!9+*&! C"$K&"*! Emplea un catalizador de CuCl2 @alumina. Es utilizado para operar a $a+as temperaturas y as: 7a*orecer la termodin/mica, y para me+orar la selecti*idad. Mecanismo de Reacción
Este puede ser e4plicado por la 7ormación de un comple+o con etileno, el cual es capaz entonces de con*ertirse a $icloruro de etileno.
A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
UNIDAD II: M$*/' 0+ V"$"/ (MVC) UNEFA
1 CuCl + O 2 → CuO − CuCl 2 2 CuO − CuCl 2 + HCl → 2CuCl 2
+ H 2 O
R+#+$+%*"7$
Tiempo de Residencia: se
reuiere de un tiempo de residencia corto para ue se de
la reacción catal:tica.
=.< C%,'+ A!9+*&! T+0"$?"*! En la trans7ormación del EDC a MVC se emplea con soda c/ustica caliente &5 p@p, alrededor de 1%- C y 1---GPa con la si"uiente reacciónQ ClCH 2
− CH 2 Cl + NaOH → CH 2 =
CHCl + NaCl + H 2 O
En la actualidad esta operación se realiza en 9ornos de pirólisis de acuerdo con la reacciónQ ClCH 2
− CH 2 Cl → CH 2 = CHCl + H 2 O
∆ H =
'-kJ @ mol
Esta reacción es 7a*orecida a presión atmos70rica, por encima de 3-- C, pero la *elocidad de reacción solo es si"ni7icati*a entre --?%-- C 7a*oreciendo tanto la termodin/mica como la cin0tica. Subproductos
(na "ran cantidad de su$productos se 7orman, al"unos de ellos son el resultado de las reacciones consecuti*as de la cloración del cloruro de *inilo y sus deri*ados o$tenidos por des9idro"enación tri?tetra?pentacloroetanoQ di?tricloroetano etc y otros de la 9idrocloración del cloruro de *inilo 1,1 dicloroetano, mientras ue otros resultan de reacciones de descomposición como< acetileno y coue, o con*ersiones de impurezas ori"inalmente presentes. A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
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A ni*el Industrial se tra$a+a para con<
T+9+%&'% P+!"7$
%--?%%- C 2.%?3 MPa
C$3+!"7$ S+/+*&"3"0%0
%-?&-5 %?5
Para o$tenerQ
A!9+*&! C"$K&"*! A di7erencia de las otras reacciones, no emplea catalizador, esta es una reacción t0rmica. Tiempo de Residencia: se reuiere de un tiempo de residencia corto para minimizar la 7ormación de su$.?productos. Mecanismo de Reacción
I$"*"%*"7$
CH 2 Cl → ClCH 2
∗
ClCH 2
=
ClCH 2
− CH 2 Cl + Cl →
ClCH 2
− CH 2 + Cl → ClCH 2 =
∗
− CH 2 + Cl
∗
P9%#%*"7$ T+"$%*"7$
∗
ClCH 2
∗
− C H Cl + HCl
CHCl + HCl
8a *elocidad de la reacción se de Primer ;rden con relación al EDC. r = KpClCH 2
− CH 2 Cl
. D+!*"9*"7$ 0+/ P*+! Antes de descri$ir el proceso de la planta de MVC del comple+o Ana Mar:a Campos, primero es prudente presentar los esuemas inte"rados de las di7erentes com$inaciones y estos 9an sido dispuestos de la si"uiente manera, de$ido al apro*ec9amiento de las "randes cantidades de #Cl en comparación con el MVC.
E!,'+% I$&+#%0: 7ueron dise6ados con el propósito de optimizar el proceso. E!,'+% : 8a nica materia prima clorada es el #C8 A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
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E!,'+% 4: 8a nica materia prima clorada es el C8
A di7erencia del anterior, au: se 9ace una optimización en el $alance de ener":a.
E!,'+% @: !e encuentra disponi$le el EDC
E!,'+% : Disponi$ilidad de cantidades euimolares de etileno y acetileno.
>eacción de 9idroclora ción.
CH ≡ CH + HCl → CH 2
=
CHCL
E!,'+% : 8os reactantes disponi$les en cantidades euimolares son EDC y Acetileno.
A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
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1. 2. 3. . %. &. '.
PLANTA DE MVC II 8a planta de MVC II consta de ' secciones principales< Cloración directa. ;4i9idrocloración o ;4icloración. Puri7icación de EDC. Craueo de EDC Puri7icación del MVC ratamiento de e7luentes. !istemas de incineración O D SUBPRODUCTO CL PURIFICACION ETILENO TR201 R101 MVC -R S V P H 831 PURIFICACION CLORO HCL H ET O M O 2 R401 2 E X OR DE MVC EDC A E IL V C DE E IAC S C L A E PS R IO I A C N E O N J A DE O D T O C A BE +O O D T NC R G O EN R O C A Y L S CL D O OR R E OP RE A R NO CI E CI O N C L DI R O E C TA
P*+! 0+ 90'**"7$ 0+ /% 9/%$&% MVC II 8a planta de MVC II esta dise6ada para producir 13- MMA de MVC de alta pureza para la producción de PVC, a partir de etileno pro*eniente de la Planta de ;le7inas y del Cloro pro*eniente de la Planta de Clorosoda. El proceso se $asa en la descomposición t0rmica del EDC a MVC y #Cl", de acuerdo a la si"uiente reacción u:mica. A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
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C 2 H Cl 2 → C 2 H 3Cl + HCl EDC
MVC
En $ases "enerales el proceso ocurre de la si"uiente manera< !e alimenta Etileno y Cloro al reactor de cloración directa en donde se da la si"uiente reacción CH 2
=
FeCl @ MaCl
2 → CH 2Cl − CH 2Cl + Q CH 2 g + Cl 2 g
EDC
8a mezcla producida pasa a la sección de puri7icación de EDC, entrando en la separación de pesados y *ac:o donde por el tope sale el EDC ue se *a a crauear en el 9orno de pirólisis para producir MVC y #Cl. 8os e7luentes de esta sección *an a la sección de puri7icación de MVC donde primero se da la separación del #Cl ue *a al reactor de ;4i9idrocloración para producir m/s MVC. El producto de 7ondo de esta separación entra a la columna de separación de MVC, donde producto de tope pasa por un despo+ador ue elimina el #Cl remanente y por el 7ondo se e4trae el MVC producto 7inal. Al reactor de ;4i9idrocloración se le alimenta ;4i"eno L =as de reciclo, adem/s del ya mencionado #Cl. Este reactor produce una mezcla de EDC y #2; ue se diri"e a la zona de puri7icación de EDC, espec:7icamente al secado en donde se elimina el a"ua para lue"o pasar por la zona de pesados y *ac:o donde contina el proceso normal antes descrito.
. U$"0%0 0+ C/%*"7$ D"+*&% En esta unidad se da la reacción e4ot0rmica de cloro y etileno en 7ase "aseosa para la producción de EDC, utilizando cloruro 70rrico com$inado con aCl como catalizador el cual 9ace m/s selecti*a la producción de EDC. 8a reacción es la si"uiente< CH 2
=
FeCl @ MaCl
2 → CH 2Cl − CH 2Cl + Q CH 2 1 g + Cl 2 1 g
EDC
El etileno alimentado a esta unidad puede contener impurezas tales como "ases inertes y compuestos or"/nicos saturados ue pueden causar "randes p0rdidas de etileno y EDC de$ido al incremento del "as de *enteo, aunue no ten"an e7ecto en la e7iciencia de con*ersión o calidad del producto, es decir, solo la cantidad de producto es a7ectada mas no la calidad del mismo. En el caso de una ole7ina e4tra, esta consumir/ pre7erentemente el cloro destinado a la producción de EDC disminuyendo la con*ersión del cloro y producción de EDC, adem/s de "enerar un producto distinto al $uscado. El cloro alimentado a esta unidad puede ser l:uido o como "as seco pro*eniente de la planta de Cloro?!oda. Estos 7lu+os de alimentación producen la mayor cantidad de EDC cuando est/n en proporción esteuiom0trica, cualuier *ariación de al"uno de los 7lu+os disminuir/ la e7iciencia del proceso, por lo tanto en la entrada del reactor e4iste un des*:o del 1-5 del etileno alimentado. De esta manera el control es mas e4acto puesto ue se trata una menor cantidad de 7lu+o. A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
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8a unidad tiene una capacidad de %- MD de producto. El proceso de cloración ue se lle*a a ca$o es del tipo de alta temperatura y de recuperación de ener":a de cloración sistema CE>. 8a mayor parte de la producción de EDC se da en primer reactor, el e4ceso de etileno en el "as de *enteo del reactor se transporta al se"undo de reactor donde reacciona nue*amente con cloro, o$teni0ndose as: una con*ersión del .%5 de etileno. El primer reactor opera a 11% R 12- C y 2.% R 2.& "@cm 2 con un ni*el de l:uido de -?% 5. El reactor contiene una pared circular ue separa el EDC l:uido donde se esta dando la reacción y el EDC l:uido de reciclo, ue se succiona con $om$as para e*itar las perdidas de reactantes. 8a temperatura de$e mantenerse en el ran"o puesto ue si disminuye la *elocidad de reacción se *er/ "ra*emente a7ectada, y si aumenta se 7ormaran su$productos como el tricloroetano. El incremento de presión en el reactor 7a*orece la reacción, sin em$ar"o es necesaria una alimentación de alta pureza. El catalizador puede ser alimentado al reactor mediante la corriente de cloro o puede ser producto de corrosión interna del reactorQ este de$e mantenerse en concentraciones de 2- R 1-- ppm. A los "ases de *enteo del primer reactor se inyecta 2 para mantenerlos 7uera del ran"o de e4plosi*idad, la concentración de ;2 de$e ser menor al &5 en peso. Estos "ases son parcialmente condensados y separados en un tam$or donde el l:uido se recircula al reactor para mantener la temperatura del mismo. 8os "ases e7luentes de este tam$or son principalmente etileno ue es alimentado al se"undo reactor. El etileno en los "ases de *enteo no se recircula al primer reactor ya ue para esto es necesario suministrar mayor cantidad de cloro al reactor lo ue tendr:a como consecuencia la una mayor cantidad de reacciones secundarias y productos indeseados. El e7luente l:uido del primer reactor pasa por un tam$or de *aporización donde de$ido a la ca:da de presión y alta temperatura ' C y -.% R -.& "@cm2 se *aporiza un 1-5 del EDC. El EDC "aseoso se diri"e 9acia la columna de pesados en la zona de puri7icación y el EDC l:uido se recircula 9acia el primer reactor con un peue6o des*ió controlado 9acia el se"undo reactor para mantener la concentración de catalizador del mismo. Parte del e7luente l:uido del reactor se e4trae y utiliza como 7luido de calentamiento del re9er*idor de la columna de pesados y lue"o pasa por un en7riador ue 7unciona con a"ua para ser 7inalmente recirculado. Este proceso es parte del control de temperatura del reactor de$ido al car/cter e4ot0rmico de la reacción. Al se"undo reactor se alimentan los "ases de *enteo del primer reactor y el producto de tope de la columna de pesados. Este reactor es empacado y opera a -.%' G"@cm2 y entre - y %- C, es decir, las condiciones de operación son muc9o menos se*eras ue el reactor anterior. El ni*el del reactor se controla manipulando el retorno de EDC al primer reactor. El EDC producido no solo se retorna al primer reactor sino ue una parte se en7r:a y se recircula para mantener su temperatura. 8os "ases de *enteo del se"undo reactor pasan por un condensador donde parte del EDC alcanza la 7ase l:uida y se de*uel*e al reactor por "ra*edad, los "ases no condensados *an a un se"undo condensador ue 7unciona con propileno re7ri"erante en donde si se condensa todo el EDC y se retorna al se"undo reactor. 8os "ases inertes no condensa$les se ueman en un incinerador. El sistema de cloración directa permite una peue6a cantidad de cloro li$re en los e7luentes, sin em$ar"o, e4isten controles instalados ue analizan las concentraciones de los "ases a la salida incluyendo el cloro y re"ulan el 7lu+o del mismo en la alimentación. A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
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4. U$"0%0 0+ O>"2"0*/%*"7$ (O>"*/"$%*"7$) En esta unidad se produce EDC a partir del #Cl "enerado en la unidad de craueo de EDC, etileno de la planta de ole7inas y ; 2. 8a capacidad de producción es de 33- MD, la reacción se lle*a a ca$o en lec9o 7luidizado y el catalizador utilizado esta $asado en CuCl2 soportado en Al;3. 8a unidad se di*ide en dos secciones, el reactor y la recuperación del EDC producido. Al reactor se alimentan los 3 "ases y a ele*ada presión y temperatura entre -.2 R -.% MPa y 22- R 23- C y en presencia de un catalizador ue incrementa la selecti*idad 9acia la producción de #2; y EDC. A m/s altas temperaturas se 7a*orecen las reacciones secundarias de su$productos clorados e incluso la reacción del etano, ue podr:a *enir como impureza en la corriente de etileno, para la "eneración de cloro7ormo, tetracloruro de car$ono, cloruro de metilo, etc. El calor se retira por medio de la "eneración directa de *apor de a"ua en los serpentines colocado en contacto con el catalizador 7luidizado, siendo esta una de las *enta+as principales de este sistema. A este se alimenta a"ua de alimentación de calderas. Primero se pasa el #Cl de la unidad de puri7icación de MVC por un 9idro"enador donde se 9idro"ena el Cl2 li$re ue *ia+e en la corriente desde la sección de reactores. Este tiene un catalizador de Pd@s:lice. Durante la reacción es importante e*itar ue el ;2 o4ide directamente los 9idrocar$uros puesto ue la reacción del cloro con estos es de o4idación, y si los 9idrocar$uros ya 7ueron o4idados por el ;2 no se dar/ la 7ormación de EDC. Para e*itar esto se introduce etileno en e4ceso en lu"ar de #Cl ya ue el primero mas 7/cil de manipular. El e7luente del reactor "aseoso pasa a la columna de en7riamiento s$ito en donde los "ases son en7riados con a"ua rica en a;# para la neutralización del #Cl. Adem/s se elimina por arrastre el catalizador y una parte de solu$les or"/nicos tales como el cloroetanol. 8a corriente "aseosa alcanza su temperatura de saturación de C mediante el en7riamiento. El e7luente del 7ondo es tratado para la remoción de EDC antes de ue alcance la sección &-- de tratamiento de a"ua. El e7luente de tope pasa por condensadores de manera ue se condense todo el EDC y #2;. Posteriormente es separado en un tam$or de separación de EDC crudo, este producto sale por el 7ondo 9medo 9acia la unidad de puri7icación de EDC. A tra*0s de este pasa un 7lu+o de a"ua ue disminuye el p# de los e7luentes y lue"o se diri"e a la corriente ue se le inyecta a;# para entrar al depurador. 8os "ases no condensa$les salen por el tope. Estos *apores contienen 2, C;2, ;2, C;, etileno, metano, etano, #2 y una aprecia$le cantidad EDC. Para la recuperación de este la corriente *a 9acia un condensador re7ri"erado y un separador en donde el producto de 7ondo se de*uel*e al separador anterior +unto con cierta cantidad de a"ua de reposición, y los *apores de tope se comprimen 9asta ue se licua los "ases reaccionantes remanentes y se recirculan al reactor. 8os "ases inertes m/s pesados pasan por unos a$sor$edores de EDC para recuperar las trazas del producto y #2; y alimentarlas al separador inicial. 8os "ases inertes a9ora completamente despo+ados *an al mec9urrio. =. U$"0%0 0+ P'""*%*"7$ 0+ EDC Esta unidad consta de tres columnas de destilación 7raccionadas, ue son< A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
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•
8a columna de li*ianos o de secado, cuya 7unción es eliminar el #Cl +unto con las impurezas de $a+o punto de e$ullición. • 8a columna de pesados, ue elimina del EDC crudo, las impurezas de alto punto de e$ullición. • 8a columna de *ac:o, tiene la 7inalidad de recuperar todo el EDC del 7ondo de la columna de pesados. 8a unidad tiene una capacidad de %)) MMA de para producir EDC de alta calidad< • 1%- MMA pro*ienen la unidad de cloración directa • 11- MMA pro*ienen de la unidad de o4iclorinación • 1&% MMA pro*ienen de reciclo pro*eniente de la puri7icación de MVC 8a corriente de EDC 9medo producida por la unidad de o4iclorinación es alimentada a la columna de secado C?3-1. 8os 9idrocar$uros clorados m/s li*ianos ue el EDC con+untamente con el a"ua son en*iados al tope de la columna, o$teni0ndose con ello una corriente de 7ondo de EDC seco. 8a corriente 9meda de componentes de clorados es usada como reciclo en la columna de secado y la corriente de 7ondo de EDC es com$inada con otra corriente de EDC pro*eniente de la sección de cloración de $enceno y cloropreno. Esta nue*a corriente de EDC seca es alimentada a la columna de pesados o puri7icación. En el tope de esta columna se o$tiene EDC ue es en*iado al 9orno de craueo. am$i0n se o$tiene una corriente de tope ue son "ases calientes no condensa$les ue se en*:an a la unidad de cloración directa. 8a corriente de 7ondo de la columna de puri7icación se alimenta a una columna de *ac:o. 8a columna de *ac:o tiene como 7unción separar el EDC de los su$productos pesados ue *ienen en la corriente de 7ondo de la alimentación pro*eniente del 7ondo de la columna de pesados. 8a columna de *ac:o tra$a+a a presión de *ac:o la cual se lo"ra por medio de un compresor de pistón con l:uido re7ri"erado. Por el tope de la columna se o$tiene EDC ue es retornado 9acia la columna de pesados para su puri7icación y por el 7ondo se o$tienen su$productos l:uidos ue se en*:an al tam$or para lue"o ser incinerados. 8os "ases no condensa$les del tope de la columna son en*iados al incinerador.
@. U$"0%0 0+ C%,'+ 0+/ EDC El EDC es alimentado a la sección de con*ección del 9orno de pirólisis. En esta sección, el EDC se precalienta, y el craueo t0rmico del mismo para o$tener MVC y #Cl se lle*a a ca$o en la sección de radiación del 9orno. 8os "ases calientes de la salida del 9orno se alimentan a la columna de en7riamiento s$itoQ la corriente de salida del /rea de craueo es alimentada a la unidad de puri7icación de MVC y despo+amiento de #Cl unidad de puri7icación de MVC El calor de los "ases de com$ustión de salida del 9orno se utiliza en la sección de con*ección de 0ste donde se "enera *apor de a"ua ue es reutilizado en el proceso. 8a con*ersión de EDC a MVC en el 9orno es directamente proporcional a la temperatura de craueo. El 9orno est/ dise6ado para tra$a+ar con una con*ersión del %%5 y puede incrementarse 9asta un &%5. Durante el craueo del EDC se deposita coue car$ón en las paredes de los tu$os del serpent:n del 9orno. Este coue depositado se retira anualmente, se"n dise6o ori"inal, mediante una limpieza realizada con *apor a presión durante la parada de planta anualQ sin em$ar"o, la implementación de la limpieza con la tecnolo":a DD Descostre Decouin" ec9nolo"y 9a o7recido me+ores resultados ue 9an permitido A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
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la sustitución del procedimiento ori"inal de decouizado. El procedimiento DD se $asa en la t0cnica del PI==I= sistema de limpieza. !i se aumentara la capacidad de con*ersión del 9orno a *alores superiores al &%5 se producir:a mayor cantidad de MVC pero se acortar:a el tiempo de corrida del 9orno de$ido a la 7ormación de coue y otros su$productos. 8a reacción es la si"uiente< Cl?C#2?C#2?Cl L calor →
Cl?C#KC#2 L #Cl craueo
. P'""*%*"7$ 0+/ MVC 8a unidad de puri7icación consta de tres columnas ue permiten o$tener un MVC producto de alta calidad para la producción de PVC. 8a primera de esas columnas es la de #Cl en donde se lo"ran separar el #Cl del EDC y MVC pro*enientes de la columna de en7riamiento de la unidad de craueo de EDC. 8a salida del tope de la columna de #Cl es cloruro de 9idró"eno ue es parcialmente condensado y se utiliza como reciclo y como alimentación al reactor de la unidad de o4iclorinación. 8a corriente de 7ondo contiene MVC, EDC no con*ertido y su$productos de la pirólisis del MVCQ esta corriente es alimentada a una se"unda columna de puri7icación denominada columna de MVC. En la columna, el MVC se o$tiene por el tope y el EDC no con*ertido y los su$productos se o$tienen en la corriente de 7ondo. El MVC se alimenta a una columna despo+adora de #Cl y el EDC no con*ertido y los su$productos son en7riados y alimentados a la unidad de cloración de li*ianos para la con*ersión de su$productos tales como $enceno y cloropreno. El MVC L #Cl o$tenidos del tope se alimentan a la tercera columna o separador de MVC. El #Cl se o$tiene del tope y se recircula a la columna de #Cl y el MVC se o$tiene del 7ondo y se en*:a a almacenamiento.
A!"#$%&'%: P*+!! P+&,'-"*! II D*+$&+: I$#. A/"! V"//%/1! F+*2%: N3"+1+ 0+ 455
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