trabajo de quimica procesos de fabricacion del benceno
Páginas: 13 (3173 palabras)
Publicado: 10 de mayo de 2015
INDICE:
Procesos de producción del benceno……......Pag 2 a la 18
Resumen……………………………………………pag 19
Conclusiones………………………………………pag 20
Bibliografía…………………………………………pag 21
1.- Productos de transformación del benceno.
El benceno es un líquido de Tb = 80 ºC, Tf = 5 ºC. No es soluble ni miscible en agua, su densidad es inferior a la del agua y un potente cancerígeno. Por otra parte, el benceno es elhidrocarburo más importante entre los aromáticos para la química industrial, y ocupa el tercer lugar en cuanto al consumo de materias primas orgánicas. La mayor parte de la producción del benceno (aproximadamente un 90%) se consume en la fabricación de tres productos que derivan de él: etilbenceno, para producir estireno, cumeno para fenol y ciclohexano (materia prima para poliamidas). Una cantidadmenor se utiliza para la producción de nitrobenceno que es intermedio en la fabricación de anilina, base de los colorantes azoicos (Tabla 9.1).
Tabla 9.1.- Distribución del consumo de benceno (en %)
USA Eur. Occ. Japón
Etilbenceno (estireno) 50 49 59
Cumeno (fenol) 24 24 19
Ciclohexano 12 12 15
Nitrobenceno 5 11 3
Anhídridomaleico - 1 2
Alquil bencenos 2 2 1
Otros (clorobenceno, ác. bencenosulfónico) 7 1 1
Uso total (106 Tm) 8,80 7,50 4,35
1.1- Etilbenceno (Tb = 136 °C, Tf = -95 °C).
El etilbenceno se obtiene principalmente por reacción del benceno con etileno. La producción mundial de este producto es de 25x106 Tm.
La alquilación del benceno con etileno se realiza, actualmente, según dos procesos defabricación (ΔH = - 113 kJ/mol):
en fase líquida, utilizando ácidos de Lewis (AlCl3, BF3 o H3PO4) como catalizadores.
en fase gaseosa utilizando soportes inertes recubiertos de un catalizador ácido (H3PO4) o empleando silicatos de aluminio.
PROCESO EN FASE LÍQUIDA (proceso Monsanto-Lummus): Se realiza a temperaturas de 140-200 ºC y de 3-10 atm. Se utilizan aproximadamente 0,25 Kg de AlCl3 porcada 1000 Kg de etilbenceno producido. Un requisito importante es que el etileno no esté en exceso para minimizar la producción de polietilbencenos, para ello el etileno se introduce de manera controlada, en pequeñas cantidades, para que esté siempre en defecto. En estas condiciones se consigue una selectividad en etilbenceno en torno al 99%. El principal inconveniente de este proceso es que requieremateriales resistentes a la corrosión, y separar por lavados acuosos y básicos el catalizador que queda disuelto o suspendido en el producto de reacción, y luego secar el benceno que no ha reaccionado antes de reciclarlo. Recientemente se ha desarrollado un procedimiento de neutralización con amoniaco gas que evita los lavados con agua y el secado posterior.
PROCESO EN FASE GAS: Se opera a unos300 ºC y de 40-65 atm. Como catalizadores se utilizan Al2O3.SiO2, H3PO4/SiO2 en forma de zeolitas modificadas. Para evitar que se introduzca más de una molécula de etileno en el anillo de benceno hay que mantener una relación molar de etileno a benceno muy baja, aproximadamente de 0,2:1. En estas condiciones para una conversión de 85% se alcanza una selectividad en etilbenceno del 98 % basado enbenceno.
PREPARACIÓN DE ESTIRENO DESDE ETILBENCENO.
El etilbenceno se emplea, casi exclusivamente, para la obtención de estireno, líquido incoloro, (Tb = 146 ºC, Tf = -31 ºC) que es el monómero del poliestireno. La producción mundial de estireno es de 23,3x106 Tm. La mayor parte de estireno se obtiene por deshidrogenación catalítica de etilbenceno (ΔH = -121 kJ/mol). Como catalizador se emplea unsistema de tres componentes: ZnO-Al2O3-K2CO3. La adición de agua es para disminuir la presión parcial del etilbenceno y desplazar el equilibrio a la derecha. La conversión del proceso es del 65% y la selectividad del 90%.
Una cantidad importante de estireno se obtiene por deshidratación del metilfenilcarbinol, obtenido como subproducto de la oxidación de propeno a óxido de propeno (por cada kg...
INDICE:
Procesos de producción del benceno……......Pag 2 a la 18
Resumen……………………………………………pag 19
Conclusiones………………………………………pag 20
Bibliografía…………………………………………pag 21
1.- Productos de transformación del benceno.
El benceno es un líquido de Tb = 80 ºC, Tf = 5 ºC. No es soluble ni miscible en agua, su densidad es inferior a la del agua y un potente cancerígeno. Por otra parte, el benceno es elhidrocarburo más importante entre los aromáticos para la química industrial, y ocupa el tercer lugar en cuanto al consumo de materias primas orgánicas. La mayor parte de la producción del benceno (aproximadamente un 90%) se consume en la fabricación de tres productos que derivan de él: etilbenceno, para producir estireno, cumeno para fenol y ciclohexano (materia prima para poliamidas). Una cantidadmenor se utiliza para la producción de nitrobenceno que es intermedio en la fabricación de anilina, base de los colorantes azoicos (Tabla 9.1).
Tabla 9.1.- Distribución del consumo de benceno (en %)
USA Eur. Occ. Japón
Etilbenceno (estireno) 50 49 59
Cumeno (fenol) 24 24 19
Ciclohexano 12 12 15
Nitrobenceno 5 11 3
Anhídridomaleico - 1 2
Alquil bencenos 2 2 1
Otros (clorobenceno, ác. bencenosulfónico) 7 1 1
Uso total (106 Tm) 8,80 7,50 4,35
1.1- Etilbenceno (Tb = 136 °C, Tf = -95 °C).
El etilbenceno se obtiene principalmente por reacción del benceno con etileno. La producción mundial de este producto es de 25x106 Tm.
La alquilación del benceno con etileno se realiza, actualmente, según dos procesos defabricación (ΔH = - 113 kJ/mol):
en fase líquida, utilizando ácidos de Lewis (AlCl3, BF3 o H3PO4) como catalizadores.
en fase gaseosa utilizando soportes inertes recubiertos de un catalizador ácido (H3PO4) o empleando silicatos de aluminio.
PROCESO EN FASE LÍQUIDA (proceso Monsanto-Lummus): Se realiza a temperaturas de 140-200 ºC y de 3-10 atm. Se utilizan aproximadamente 0,25 Kg de AlCl3 porcada 1000 Kg de etilbenceno producido. Un requisito importante es que el etileno no esté en exceso para minimizar la producción de polietilbencenos, para ello el etileno se introduce de manera controlada, en pequeñas cantidades, para que esté siempre en defecto. En estas condiciones se consigue una selectividad en etilbenceno en torno al 99%. El principal inconveniente de este proceso es que requieremateriales resistentes a la corrosión, y separar por lavados acuosos y básicos el catalizador que queda disuelto o suspendido en el producto de reacción, y luego secar el benceno que no ha reaccionado antes de reciclarlo. Recientemente se ha desarrollado un procedimiento de neutralización con amoniaco gas que evita los lavados con agua y el secado posterior.
PROCESO EN FASE GAS: Se opera a unos300 ºC y de 40-65 atm. Como catalizadores se utilizan Al2O3.SiO2, H3PO4/SiO2 en forma de zeolitas modificadas. Para evitar que se introduzca más de una molécula de etileno en el anillo de benceno hay que mantener una relación molar de etileno a benceno muy baja, aproximadamente de 0,2:1. En estas condiciones para una conversión de 85% se alcanza una selectividad en etilbenceno del 98 % basado enbenceno.
PREPARACIÓN DE ESTIRENO DESDE ETILBENCENO.
El etilbenceno se emplea, casi exclusivamente, para la obtención de estireno, líquido incoloro, (Tb = 146 ºC, Tf = -31 ºC) que es el monómero del poliestireno. La producción mundial de estireno es de 23,3x106 Tm. La mayor parte de estireno se obtiene por deshidrogenación catalítica de etilbenceno (ΔH = -121 kJ/mol). Como catalizador se emplea unsistema de tres componentes: ZnO-Al2O3-K2CO3. La adición de agua es para disminuir la presión parcial del etilbenceno y desplazar el equilibrio a la derecha. La conversión del proceso es del 65% y la selectividad del 90%.
Una cantidad importante de estireno se obtiene por deshidratación del metilfenilcarbinol, obtenido como subproducto de la oxidación de propeno a óxido de propeno (por cada kg...
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