Viabilidad

ÓXIDO DE ETILENO

El óxido de etileno ha sido producido comercialmente a través de dos métodos básicos: el proceso de la clorhidrina y el proceso de oxidación directa. El proceso de la clorhidrina fue introducido durante la primera guerra mundial en Alemania por Badische Anilin, Soda Fabrik (basf) y otros.
El proceso involucra la reacción de etileno con ácido hipocloroso seguido porla deshidroclorinación de la clorhidrina resultante obteniéndose óxido de etileno y cloruro de calcio. Union Carbide Co. fue la primera empresa que comercializó este proceso en los estados unidos en 1925. El proceso de la clorhidrina no es competitivo económicamente y es por ello que fue rápidamente reemplazado por el proceso de oxidación directa convirtiéndose ésta en la tecnología dominante.Actualmente toda la producción mundial de oxido de etileno se lleva a cabo por el proceso de oxidación directa de etileno. Las plantas de producción son de gran capacidad, existiendo plantas desde 100.000t/a hasta 600.00t/a (actualmente se está terminando de construir la mayor planta existente de Oxido de Etileno con una capacidad de 700.000t/a). El óxido de etileno es un gas incoloro, inflamable ytóxico, que es técnicamente el epóxido más importante.

La reacción que tiene lugar en es:
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Descripción del proceso:
El proceso se compone por cuatro etapas constituyentes:
-Oxidación:
El etileno junto con el oxígeno, diluido en un gas de reciclo, compuesto básicamente de metano o nitrógeno con algo de dióxido de carbono y argón; se comprimen e ingresan a un reactor otren de reactores multitubulares (1) catalítico, empleando un catalizador a base de plata a temperaturas de 460 a 570 ºF y a presiones que varían desde la atmosférica hasta 450 psig . La temperatura de la reacción se controla mediante ajuste de la presión del vapor generado circulando agua a temperatura de ebullición en la camisa del reactor.
C2H4 (g) + ½ O2 C2H4O (g)
ΔHº298= -24696ΔFº298=-19072
Este vapor se produce en la carcasa del reactor y elimina el calor de la reacción. El oxido de etileno corresponde al único producto de la reacción principal. Existe paralelamente una reacción secundaria de combustión de etileno responsable de la generación de los únicos dos subproductos, dióxido de carbono y agua.
C2H4 + 3 O2 2 CO2 + 2 H2O (g)
ΔHº298= -316196ΔFº298=-314072
-Absorción de oxido de etileno:
A la salida del mismo y tras un enfriamiento, que precalienta la alimentación al reactor, la corriente gaseosa pasa a un lavador (scrubber) (2) con agua, esta agua absorbe el óxido de etileno que sale por el fondo mientras que los gases salientes por cabeza pasan a la unidad de eliminación del CO2.

-Absorción de dióxido de carbono:
Parte o todo elgas de salida del absorbedor de óxido de etileno es alimentado a un sistema de absorción de dióxido de carbono (3,4) antes de ser recirculado al reactor. La unidad de eliminación tiene en primer lugar una columna de absorción (con aminas o carbonato potásico) que retiene el CO2. Esta solución pasa a un stripper que desorbe el CO2 que sale como gas por cabeza y el disolvente pasa de nuevo a lacolumna de absorción. La corriente gaseosa de salida de la absorción (gas diluyente de la alimentación) se comprime y recicla a la entrada del reactor. La corriente rica en óxido de etileno pasa a un stripper donde se desorbe el óxido de etileno (junto con compuestos ligeros) y el agua (junto con algunos glicoles formados) sale por el fondo del mismo.

-Purificación de oxido de etileno:
Lacorriente gaseosa se enfría y pasa a un separador del cual se obtiene por cabeza gas de reciclo a la alimentación y por el fondo una corriente rica en óxido de etileno que pasa a una última columna de destilación donde se purifica y se obtiene por cabeza el óxido de etileno producto. (5 o 5, 6, 7)
La cantidad de equipos presentes en la purificación de óxido de etileno dependerán de los...