Productos Intermedios De La Petroquímica

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IX. PRODUCTOS INTERMEDIOS DE LA PETROQUÍMICA

ESTE capítulo comprende lo que podríamos llamar la segunda etapa de las operaciones químicas, en donde se introducen a las moléculas de olefinas y aromáticos (cuya obtención se describió en el capítulo VII) heteroátomos como el oxígeno, nitrógeno, cloro, etc.
También se incluyen los productosforma dos por adición de diferentes moléculas de hidrocarburos a los petroquímicos básicos antes mencionados.
Los heteroátomos que se emplean en la industria química tienen que usarse de la manera más conveniente.
Por ejemplo, el oxígeno (O) puede obtenerse del agua , o del aire (21% de oxígeno + 79% de nitrógeno). En ciertos casos es necesario enriquecer de oxígeno el aire, para evitartransportar y eliminar grandes cantidades de nitrógeno.
Otro ejemplo lo constituye el nitrógeno (N), el cual, tal como se encuentra en el aire, es casi inerte y difícilmente reacciona con los hidrocarburos. Por lo tanto es necesario transformarlo a una forma más reactiva como el amoniaco o el ácido nítrico , o aun el ácido cianhídrico (HCN). Los productos que estudiaremos constituyen los compuestos másimportantes de una industria que relaciona la refinación del petróleo, la producción de reactivos (como el ácido sulfúrico, ácido fosfórico, fosgeno, hidrógeno, monóxido de carbono, etc.), y las grandes industrias consumidoras de productos orgánicos e inorgánicos como son las que producen plásticos, fibras sintéticas, detergentes, fertilizantes, etc.
Muchos de estos compuestos son en sí productosterminados, como los solventes y los aditivos para gasolinas.
A continuación procederemos a describir los petroquímicos secundarios derivados del metano, etileno, propileno, butenos, butadieno, benceno, tolueno y paraxileno. Estos hidrocarburos se consideran como la base de casi toda la industria petroquímica.
Sin embargo, en este capítulo no describiremos en detalle cada uno de los procesosampliamente explicados en la bibliografía; sólo mencionaremos las aplicaciones de cada uno de ellos. Posteriormente se ampliará este tema.
PRODUCTOS DERIVADOS DEL METANO
El metano es el hidrocarburo parafínico que contiene más átomos de hidrógeno por átomo de carbono.
Esta propiedad se aprovecha para obtener el hidrógeno necesario en la fabricación de amoniaco y metanol .
El hidrógeno seobtiene catalíticamente, quemando parcialmente el metano en presencia de oxígeno y de vapor de agua, con lo cual se forma una mezcla llamada gas de síntesis compuesta principalmente por monóxido de carbono (CO), bióxido de carbono e hidrógeno .
Las principales reacciones que intervienen son las siguientes:

La figura 17 nos describe el diagrama del proceso para producir gas de síntesis.
Cabemencionar que también se suele usar el etano, el propano y el butano como materias primas, aunque éstos tienen en sus moléculas menos átomos de hidrógeno por átomo de carbono que el metano.

Figura 17. Diagrama del proceso para producir gas de síntesis.
Como dijimos anteriormente, el gas de síntesis se usa principalmente para hacer amoniaco y metanol.
A continuación describiremos brevementela obtención de estos productos de segunda generación, así como sus principales aplicaciones.
Obtención y usos del amoniaco
El amoniaco, cuya fórmula química es , se fabrica a partir del nitrógeno del aire y del hidrógeno del metano.
Las etapas que constituyen el proceso de fabricación del amoniaco a partir de los compuestos anteriores, son las siguientes:
- destilación del aire
-oxidación parcial del metano con oxígeno
- eliminación del carbono
- conversión del monóxido de carbono con vapor de agua
- eliminación del bióxido de carbono formado
- eliminación del monóxido de carbono por medio de nitrógeno líquido
- formación de la mezcla nitrógeno + tres partes de hidrógeno.
La reacción para hacer el amoniaco es la siguiente:

Uno de los principales productos...