Estireno

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Diferentes procesos para la obtención del producto.
DESHIDROGENACIÓN DE ETILBENCENO: La manufactura del estireno se realiza principalmente por el método de la deshidrogenación del etilbenceno.
La deshidrogenación directa de etilbenceno a estireno es llevada a cabo por el 85% de la producción industrial. La reacción es endotérmica y puede ser llevada a cabo tanto adiabáticamente comoisotérmicamente.
El proceso de producción de estireno se ejecuta con una mezcla de vapor y etilbenceno, el vapor de agua actúa como un diluyente para cambiar el equilibrio de la reacción hacia la derecha a favor del estireno.
El proceso utiliza un catalizador de hierro de propiedades que minimizan las reacciones segundarias. Sin embargo, las reacciones adversas que sufren son significativas a temperaturasmás altas. Industrialmente la deshidrogenación de etilbenceno se lleva a cabo sobre catalizadores básicos tales como óxidos de Fe-K-Cr, en presencia de una gran cantidad de vapor de agua.
DESHIDROGENACIÓN ADIABÁTICA: El calor necesario de reacción, es aplicado en cada fase, incluso con inyección de vapor sobrecalentado o por transferencia de calor indirectamente.
La alimentación de etilbencenofría es mezclada con el etilbenceno reciclado y vaporizado. El vapor de dilución debe ser añadido para evitar la formación de coke de etilbenceno. Este vapor es de nuevo calentado para el cambio de calor, el vapor sobrecalentado es añadido para aumentar la temperatura de reacción del sistema (640ºC) y el vapor es pasado a través del catalizador en el primer reactor.
La reacción adiabática esbaja de temperatura, por lo tanto el vapor de fuera es recalentado para pasar a través del segundo reactor.
La conversión de etilbenceno puede variar con el sistema, pero lo normal es 35% en el primer reactor y 65% fuera. Los reactores corren a baja presión que es seguro y realizable. Algunas unidades operan en condiciones de vacío y otras bajo condiciones de presión.
La salida es alimentada através de un sistema de reconversión de calor eficiente para minimizar el consumo de energía, condensado y separando a una salida de gas y una corriente de hidrocarburo de estireno crudo. El estireno crudo va a un sistema de destilación. El vapor condensado es separado, tratado y reusado.
La salida de gases, principalmente H2 y CO2, es tratada para ser usado después como combustible o como vapor dealimentación para deshidrogenación química.
DESHIDROGENACIÓN ISOTÉRMICA: La deshidrogenación Isotérmica se ha estado usando durante muchos años.
El reactor está construido a modo de intercambiador de calor carcasa-tubo. El etilbenceno y el vapor, fluyen a través de los tubos, los cuales están rellenos con catalizador. El calor de reacción es suplido por un flujo de gas caliente en la cara de lacarcasa del cambiador del reactor.
En el vapor la razón de la masa de aceite puede disminuirse a razón de uno a uno, y las temperaturas del vapor son menores que las del proceso adiabático.
Una desventaja, es la limitación en la práctica del tamaño del reactor, el cual se ve restringido para una planta simple, produciendo 150 ton/año a 103 ton/año, traduciendo esto en un aumento de capital paraplantas mayores.

Reacciones: principales y segundarias en el proceso.
La reacción principal viene dada por altas temperaturas (527ºc a 677ºc) y presiones bajas (4 x 104 Pa a 14 x 104 Pa), para desplazar el equilibrio hacia la derecha y favorecer la producción de estireno.
La reacción principal es la reversible y endotérmica conversión de etilbenceno a estireno e hidrógeno:
C6H5CH2CH3C6H5CH=CH2 + H2
Las reacciones secundarias o de competencia térmica, degradan el etilbenceno a benceno y también a carbón. El estireno también reacciona catalíticamente a tolueno:
C6H5CH2CH3 C6H6 + C2H4
C6H5CH2CH3 8 C + 5 H2
C6H5CH=CH2 + 2 H2 C6H5CH3 + CH4
La producción de carbón mediante...
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