Distintos procesos de etilbenceno

Proceso LUMMUS/ UOP EB ONE fase liquida y proceso CDTECH EB

El etilbenceno (EB) se utiliza casi de forma exclusiva como intermediario en la producción de monómero de estireno (SM). Se produce mediante una alquilación de fase líquida o fase vapor de benceno con etileno.
Hasta 1980, casi todo el EB se manufacturaba con un catalizador de cloruro de aluminio; algunas unidades empleaban uncatalizador a base de trifloruro de boro. En este año comenzó operaciones la primera planta comercial que usó un catalizador de zeolita.
Los proceso de fase líquida y fase mixta que operan a temperaturas menores a 270°C que los procesos catalizados con zeolita fueron en realidad capaces de producir etilbenceno de pureza elevada. En este capítulo se discuten dos tecnologías zeolíticas para la producciónde EB: EBone y CDTECH EB.
El proceso EBone en fase líquida de Lummus y UOP emplea un catalizador muy selectivo y robusto, con duraciones de corrida comprobadas de más de seis años. Este proceso tiene significativas ventajas de costo de capital y operación en comparación con los primeros procesos que empleaban zeolita en fase vapor o ALCL3, así como con los procesos en fase líquida para producirEB de la competencia.
El proceso CDTECH maneja un catalizador de zeolita empacado, estas pacas de catalizador se instalan en el alquilador, semejando un empacado estructurado, lo que hace posible que la reacción de alquilación y la destilación de reactivos y productos se lleve a cabo en forma simultánea.
Ambos procesos se caracterizan por rendimientos elevados, pureza superior de producto,contenidos de xileno muy reducidos, bajo consumo de energía y largas duraciones de corrida, por lo cual los reactores ya no requieren de repuesto ni los equipos de regeneración necesarios en los procesos de zeolita en fase vapor.

Química del proceso
El EB es producto de la alquilación de benceno con etileno en presencia de un catalizador de zeolita. También se realizan alquilaciones posteriores, lascuales producen dietilbenceno y bencenos más etilados, denominados genéricamente bencenos polietilados. Además tiene lugar pequeñas reacciones de acoplamiento que generan materiales como difeniletano (DPE) y otros compuestos con punto de ebullición elevados.

Descripción del proceso
El benceno se alquila con etileno para producir una mezcla de bencenos alquilados. Tal mezcla se destila pararecuperar EB, excesos de benceno que van a reciclaje y bencenos mas etilados. Los PEB se transalquilan con benceno para generar EB adicional. Desde que se utilizan los procesos de base zeolita, Lummus y UOP fueron los primeros en introducir el concepto de reactores separados de alquilación y transalquilación.
El reactor de alquilación en fase líquida consta de varios lechos de catalizador dezeolita que operan de manera adiabática. Asimismo, se emplea un exceso de benceno y se inyecta etileno antes de cada lecho; en el reactor de alquilación, el etileno reacciona por completo, quedando solo los constituyentes inertes de la alimentación, como el etano.
El reactor de transalquilación también está conformado por varios lechos de catalizador de zeolita. A su vez, se seleccionan lascondiciones que mantengan los contenidos del reactor en fase líquida.
El eje del proceso CDTECH EB es el concepto patentado de destilación catalítica que combina la reacción catalítica y la destilación en una sola operación. Primero se introduce el etileno en forma de vapor al fondo de la zona de reacción. Posteriormente, la reacción se realiza en la zona catalítica de la columna, y la destilación através de toda ella, lo que da como resultado un flujo contracorriente de vapor y líquido en toda la columna.
Continuamente se retiran productos de reacción de la zona catalítica, mientras que los reactivos que no reaccionan y otros materiales ligeros se envían a la salida de vapor. El calor de la reacción se extrae de manera inmediata por medio de la evaporación de benceno, lo cual resulta...