Trabajo
Los butenos se obtienen en las refinerías en la producción de carburantes y en los diferentes procesos de craqueo de butano, nafta o gasoil, necesariamente como subproducto en grandes cantidades. Por ello, los antiguos procesos de obtención, como a partir de butanoles o de acetileno, han perdido actualmente interés.
También el proceso triolefina de Phillips, en el cual pordesproporcionamiento de propileno se obtienen, además de etileno, los n-butenos, se suspendió por razones económicas después de haber estado funcionando durante nueve años por su único usuario, la Shawinigan, en Canadá.
Una de las materias primas más importantes en Europa occidental para obtener butenos es la fracción C4 de la disociación de nafta, que en total representa como el 8-9% del productototal disociado y como el 40% de la producción de butenos. En los EE.UU., por el contrario, los procesos de refinería de craqueo catalítico y de reformado proporcionan la mayor cantidad de butenos; menos del 10% procedían en 1978 de la disociación de nafta. Este porcentaje, en efecto, aumentará en los años próximos, pero no se duplicará antes de los años noventa.
Desde que se consiguió laseparación de los componentes de la fracción C4 en sus componentes puros a nivel industrial, han recibido un gran impulso los procesos químicos para el aprovechamiento del buteno.
La cantidad absoluta de fracción C4 y su composición están influidas principalmente por dos factores que intervienen en el proceso de la disociación con vapor de los hidrocarburos:
* La clase de los productosempleados y
* La intensidad del craqueo.
Paso 1:
Con crecientes puntos de ebullición de las fracciones de refinerías, es decir, pasando de nafta ligera a nafta pesada y a gasoil, va disminuyendo la fracción de C4.
Paso 2:
Al aumentar la intensidad de craqueo disminuye también la cantidad total de fracción C4; sin embargo, aumenta el contenido relativo de butadieno a causa de su mayorestabilidad (ver tabla 3).
Tabla 3. Composición de una fracción de C4 en diferentes condiciones de craqueo (en peso %)
Productos disociados | Baja intensidad | Alta intensidad |
1,3-butadieno | 26 | 47 |
i-buteno | 32 | 22 |
1-buteno | 20 | 14 |
trans-2-buteno | 7 | 6 |
cis-2-buteno | 7 | 5 |
n-butano | 4 | 3 |
Vinilacetileno | 0,2 | 2 |
Residuo:i-butano,etilacetileno y 1,2-butadieno | | |
La fracción C4 no se puede separar económicamente en sus componentes por simple destilación fraccionada debido a la gran proximidad de sus puntos de ebullición. Por tanto, sólo se puede emplear procesos de separación físicos más efectivos y selectivos, y, además, también procesos químicos. La elaboración de la fracción C4 comienza con elaislamiento del butadieno, que se desribe en el apartado 5.1.2. Después de la extracción de la mayor parte y la eliminación del butadieno residual, por ejemplo, por hidrogenación selectiva (Hidrogenación en frío BAYER o hidrogenación selectiva según JFP), se obtiene una mezcla cuyos componentes principales son i-buteno, n-butenos y butano, que se denomina refinado C4 y que posee la siguientecomposición típica:
Tabla 4 Composición típica de un refinado C4.
Componentes | Vol.-% |
i-buteno | 44-49 |
1-buteno | 24-28 |
2-buteno (cis + trans) | 19-21 |
n-butano | 6-8 |
i-butano | 2-3 |
En ulteriores separaciones del refinado C4 se aisla primeramente i-buteno, el cual por su ramificación y alta reactividad se diferencia de los demás componentes C4.El proceso por tamiz molecular , por ejemplo, el proceso Olefin-Siv de UCC, utiliza el hecho de que el grupo lateral metilo hace al i-buteno demasiado voluminoso para su adsorción en los poros del tamiz molecular de dimensiones muy uniformes entre 0,3 y 1 mm (3-10 A). Sólo los n-butenos y el butano se adsorben y por medio de un hidrocarburo de ebullición alta se les puede desorber o...
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