Planta de anilina

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PROCESO DE HIDROGENACION
1. Definición operacional del proceso de HIDROGENACION:

La hidrogenación es la adición de hidrógeno a un compuesto químico. Generalmente, generalmente un compuesto orgánico no saturado, y usualmente bajo la influencia de temperatura, presión, y catalizadores.

Hay varios tipos de reacciones de hidrogenación. Estas incluyen:
(1) la adición de hidrógeno amoléculas reactivas
(2) la incorporación de hidrógeno acompañado por ruptura de las moléculas iníciales (hidrogenolisis)
(3) las reacciones en las cuales resultan la isomerización, la cyclización, etc.
Otras reacciones que involucran hidrógeno molecular y catalizadores son la aminación reductora (hidroammonolisis) y la hidroformilación (reacción oxo).
La hidrogenación es usada extensamente enprocesos industriales. Los ejemplos importantes son la síntesis de metanol, combustibles líquidos, aceites vegetales hidrogenados, alcoholes grasosos de los ácidos carboxílicos correspondientes, alcoholes de aldehidos preparados por la reacción aldol, ciclohexanol y ciclohexana de fenol y benceno, respectivamente, y hexametilendiamina para la síntesis de nailon de adiponitrilo.
Aunque ocasionalmente elhidrógeno para a una reacción es proporcionado por solvente donador y unas cuantas reacciones más viejas usan el hidrógeno generado por ácido o álcali actuando en un metal, el hidrógeno gaseoso es el agente usual de hidrogenación.
 

HIDROGENACION DE GRUPOS FUNCIONALES:

2. METODOS QUE EXISTE EN EL PROCESO DE HIDROGENACION:

Hidrogenación catalítica del nitrobenceno:

La hidrogenacióncatalítica del nitrobenceno es una reacción altamente exotérmica (ΔH=-544 KJ/mol a 200ºC) que puede llevarse a cabo tanto en fase vapor como en fase líquida, en los procesos usados comercialmente.

El intercambio y la utilización del calor de reacción es un punto crucial para todos los procesos que emplean el nitrobenceno como materia prima.

EXISTEN DOS METODOS PARA LA HIDROGENACION DELNITROBENCENO:

2.1 Hidrogenación catalítica en proceso continuo fase vapor:

En el proceso en fase vapor, el nitrobenceno es hidrogenado a anilina con un rendimiento, normalmente, de más del 99%, usando un lecho fijo o bien fluidizado. El catalizador más efectivo en este caso parece ser el cobre o el paladio sobre carbón activado o un soporte oxídico, combinado con otros metales (Pb, V, P, Cr) comopromotores para alcanzar altas actividad y selectividad.

En el proceso Lonza una alimentación homogénea de hidrógeno y nitrobenceno
se pasa sobre un lecho fijo de catalizador de cobre con una temperatura de entrada de unos 200ºC. La razón molar entre el nitrobenceno alimentado y el hidrógeno total es de 1:1000 a la entrada del reactor. Los productos de reacción salen del reactor a unatemperatura superior a los 300ºC. El calor de la hidrogenación se usa para producir vapor y para calentar la corriente de gas recirculado. La salida del reactor se enfría en un condensador; a continuación se separan el exceso de hidrógeno, la anilina bruta y el agua. Finalmente, la anilina es purificada por destilación.

2.2 Hidrogenación catalítica en fase líquida

Los procesos industriales ICI yDupont para la fabricación de anilina implican la hidrogenación del nitrobenceno en fase líquida. Este proceso de hidrogenación opera a 90-200ºC y 100-600kPa. La reacción en fase líquida debe ser llevada a cabo en reactores de lecho fluidizado. Normalmente se alcanza una conversión del 98 al 99%. En 1960, ICI desarrolló un proceso continuo de hidrogenación en fase líquida, que usa la anilina comodisolvente en una proporción mayor del 95% en peso de la fase líquida. Operando en las condiciones próximas al punto de ebullición del solvente, todo o casi todo el calor de reacción se disipa permitiendo la evaporación de la mezcla de reacción. El agua es retirada con los vapores efluentes y la anilina necesaria se retorna al recipiente de reacción para mantener así las condiciones del estado...
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