Explotacion De Hidrocarburos

El óxido de etileno (oxirano) y el acetaldehído son los productos de oxidación parcial e isómeros más sencillos del etileno. Corresponden, por su facilidad de reacción y por sus numerosos productos derivados de los mismos de importancia industrial, a los productos intermedios principales que se obtienen del etileno. No obstante, ambos consumen bastante menos etileno que el que se destina apolietileno, e incluso en Europa occidental al que se dedica a la producción de cloruro de vinilo como se muestra en la tabla siguiente de usos del etileno en Alemania Federal, Europa occidental y EE.UU.:





Producto
Alemania
1976
Japón

1977
Europa

1975


1977


19821)


1976
EE.UU.

1977


19801)

Polietileno (alta presión y baja presión)
52
4252
55
54
42
43
46

Cloruro de vinilo
12
17
18
18
19
12
12
12

Oxido de etileno y derivados
12
13
13
11
11
21
18
19

Acetaldehído y derivados
11
n.p.
7
n.p.
n.p.
3
3
3

Etilbenceno/Estireno
6
8
7
7
7
8
9
8

Otros (p. Ej., etanol, acetato de vinilo, alcoholes y olefinas lineales, 1,2-dibromoetano), cloruro deetilo, etilenimina, aldehído propiónico)
7
20
3
9
9
14
15
15


1) Estimado. n.p. = no publicado.

Tabla 4-1. Usos del etileno en Alemania, Europa, Japón y EE.UU. (en %).



4.1 Óxido de etileno


El óxido de etileno, desde su descubrimiento por A. Wurtz en 1859 y su primera obtención industrial en 1925 por la UCC hasta hoy, ha tenido una expansión enorme en suproducción. La tabla del margen resume, por cuanto se sabe, las cifras de producción de los países industriales más importantes. La capacidad mundial alcanzó en 1977 aproximadamente los 6 millones de toneladas anuales.

Paralelamente al desarrollo de la capacidad de producción se modificaron las formas de síntesis que partían del proceso histórico en dos etapas (con la clorhidrina del etileno comoproducto intermedio), hasta llegar a lograr la oxidación directa de etileno, mucho más económica en enormes instalaciones, con capacidades hasta 360 000 toneladas al año. Así, por ejemplo, a mediados de los años cincuenta, casi la mitad de la producción de óxido de etileno en los EE.UU. provenía todavía de la clorhidrina de etileno; a partir de 1975, toda la producción era exclusivamente poroxidación directa del etileno.



4.1.1. Óxido de etileno por el proceso de la clorhidrina


Aunque apenas se utiliza hoy con el etileno, el proceso de la clorhidrina, en dos etapas, para la epoxidación de olefinas inferiores se sigue utilizando para el propeno. Transcurría a través de la clorhidrina de etileno, como producto intermedio que no se aislaba y que por calentamiento con cal apagadase transformaba en óxido de etileno:









La selectividad en óxido de etileno alcanzaba aproximadamente el 80% (C2H4) y era, por tanto, satisfactoria. De todas formas se perdía prácticamente todo el cloro. Por cada 100 kg. de óxido de etileno se formaban 10-15 kg. de 1,2-dicloroetano, 7-9 kg. de 2,2’-diclorodietiléter y unos 300-350 kg. de CaCI2.

Las causas principales decambiar este proceso por una oxidación directa, fueron la gran cantidad de productos químicos necesarios y, especialmente, el alto precio del cloro que tanto influye en el costo total, así como también la considerable contaminación de las aguas residuales.



4.1.2. Óxido de etileno por oxidación directa

4.1.2.1 Fundamentos químicos


En 1931 consiguió T. E. Lefort la primera oxidacióndirecta del etileno a óxido de etileno, que luego, en 1937, la UCC pudo transformar en proceso industrial. Posteriormente, participaron también otras empresas con perfeccionamientos para su desarrollo, que principalmente fueron progresos en la obtención del catalizador. No obstante, continúa siendo la plata el componente más activo y selectivo de los catalizadores.

La oxidación parcial del...