QUÍMICA DEL PETRÓLEO

Química de las Olefinas

Profesor: Rogelio Sotelo Boyás

Junio 2012

IPN-ESIQIE-DIQP

RSB

DESINTEGRACIÓN CATALÍTICA DE OLEFINASDESINTEGRACIÓN CATALÍTICA DE OLEFINAS

Las velocidades de craqueo catalítico de los hidrocarburos Las velocidades de craqueo catalítico de los hidrocarburos olefinicos son mucho mas altas que las correspondientes de las olefinicos son mucho mas altas que las correspondientes de las parafinas. Las reacciones principales son:parafinas. Las reacciones principales son:

• Escisiones de los enlaces carbono-carbonoEscisiones de los enlaces carbono-carbono• IsomerizaciónIsomerización• PolimerizaciónPolimerización• Saturación, aromatización y formación de carbonoSaturación, aromatización y formación de carbono

La isomerizacion de las olefinas por saturacion y La isomerizacion de las olefinas por saturacion y aromatizacion son responsables del alto numero de octano y de aromatizacion son responsables del alto numero de octano y de la susceptibilidad al plomo de las gasolinas craqueadas la susceptibilidad al plomo de las gasolinas craqueadas cataliticamente.cataliticamente.

Valor de la Cadena de OlefinasValor de la Cadena de Olefinas

ETILENOETILENOEl El etilenoetileno es un es un

compuesto químicocompuesto químico orgánico orgánico formado por dos átomos de formado por dos átomos de carbonocarbono enlazados mediante enlazados mediante un doble enlace. Es uno de un doble enlace. Es uno de los productos químicos más los productos químicos más

importantes de la importantes de la industria químicaindustria química. Se halla de . Se halla de forma natural en las plantas.forma natural en las plantas.. .

Reactividad químicaReactividad química

La región del doble enlace es relativamente rica La región del doble enlace es relativamente rica en en densidad electrónicadensidad electrónica (es un centro nucleófilo) (es un centro nucleófilo) y puede reaccionar con electrófilos (con y puede reaccionar con electrófilos (con deficiencia de electrones) a través de reacciones deficiencia de electrones) a través de reacciones de adición. Mediante este tipo de reacciones se de adición. Mediante este tipo de reacciones se pueden sintetizar derivados halogenados.pueden sintetizar derivados halogenados.También se puede adicionar También se puede adicionar aguaagua (reacción de (reacción de hidratación) para dar hidratación) para dar etanoletanol; se emplea un ácido ; se emplea un ácido como el como el ácido sulfúricoácido sulfúrico o el o el ácido fosfóricoácido fosfórico como como catalizadorcatalizador. La reacción es reversible.. La reacción es reversible.A altas presiones y con un catalizador metálico (A altas presiones y con un catalizador metálico (platinoplatino, , rodiorodio, , níquelníquel) se puede hacer reaccionar ) se puede hacer reaccionar con hidrógeno molecular para dar con hidrógeno molecular para dar etanoetano. . Fórmula molecular: CH²=CH²Fórmula molecular: CH²=CH²

ObtenciónObtención

La industria petroquímica obtiene el etileno a La industria petroquímica obtiene el etileno a partir de la partir de la desintegración catalíticadesintegración catalítica de de naftasnaftas o o gas naturalgas natural..AplicacionesAplicacionesLa mayor parte del etileno se emplea para la La mayor parte del etileno se emplea para la obtención de obtención de polímerospolímeros. Mediante reacciones de . Mediante reacciones de polimerización se obtiene el polimerización se obtiene el polietilenopolietileno de alta de alta densidad y el de baja densidad. También se densidad y el de baja densidad. También se obtiene obtiene dicloroetilenodicloroetileno, intermedio para la síntesis , intermedio para la síntesis de de cloruro de vinilocloruro de vinilo, que se polimeriza a , que se polimeriza a cloruro de polivinilocloruro de polivinilo, y otros hidrocarburos , y otros hidrocarburos clorados. Además se puede hacer reaccionar con clorados. Además se puede hacer reaccionar con bencenobenceno para dar para dar etilbencenoetilbenceno, que puede , que puede polimerizarse dando polimerizarse dando poliestirenopoliestireno

cuando el etileno es polimerizado con el propileno, se cuando el etileno es polimerizado con el propileno, se

obtiene un elastómero del termoplástico obtiene un elastómero del termoplástico

los usos del etileno de 37.8 mil los usos del etileno de 37.8 mil millones lb millones lb

23% alta densidad depolietileno

13% dicloroetileno

7% etilbenceno

2% vinil acetato

15% oxido de etileno

5% alfa olefinas

1% acetaldehido

1% olefinas lineales

5%otros

las revisiones de la producción y la utilidad las revisiones de la producción y la utilidad química de los productosquímica de los productos

El etilenglicol (CH20HCH20H) El etilenglicol (CH20HCH20H)

El etilenglicol es un líquido almibarado El etilenglicol es un líquido almibarado descolorido, y es muy soluble en el agua. La descolorido, y es muy soluble en el agua. La ebullición y los puntos helados del etilénglicol es ebullición y los puntos helados del etilénglicol es de 197.2° y -13.2° C, respectivamente. de 197.2° y -13.2° C, respectivamente. La producción mundial actual de etilenglicol es La producción mundial actual de etilenglicol es aproximadamente 15 libras de león . La mayoría aproximadamente 15 libras de león . La mayoría de su usó es para el producto del polietileno , las de su usó es para el producto del polietileno , las resinas (para fibra, filme), anticongelante, y otros resinas (para fibra, filme), anticongelante, y otros productos. Aproximadamente se consumieron productos. Aproximadamente se consumieron 50% mundial en la fabricación de fibras de 50% mundial en la fabricación de fibras de poliéster y otro 25% entró en el anticongelante. poliéster y otro 25% entró en el anticongelante.

Etano aminas Etano aminas Una mezcla de mono -, di -, y las Una mezcla de mono -, di -, y las trietanolaminas son obtenidas por la trietanolaminas son obtenidas por la reacción entre el óxido de etileno y el reacción entre el óxido de etileno y el amoníaco . amoníaco . Las condiciones de la reacción Las condiciones de la reacción son aproximadamente 30-40° C y presión son aproximadamente 30-40° C y presión atmosférica atmosférica

O O 6CH6CH22-CH-CH22+3NH+3NH33 H H22NCHNCH22CHCH22OHOH +HN(CH+HN(CH22CHCH22OH)OH)22

+N(CH+N(CH22CHCH22OH)OH)33

ETANOL (CHETANOL (CH33CHO) CHO) Es un compuesto reactivo sin el uso directo salvo la Es un compuesto reactivo sin el uso directo salvo la síntesis de otras libras del compuesto. Es un reactante en síntesis de otras libras del compuesto. Es un reactante en la producción de 2-etilhexanol para la síntesis de la producción de 2-etilhexanol para la síntesis de plasticidas plasticidas Hay muchas maneras de producir el etanol. Históricamente. Hay muchas maneras de producir el etanol. Históricamente. se produjo por la oxidación plata-catalizada o por el cromo se produjo por la oxidación plata-catalizada o por el cromo activado dehidrogenación cobre-catalizado de etanol. activado dehidrogenación cobre-catalizado de etanol. Actualmente, el etanol se obtiene del etileno usando un Actualmente, el etanol se obtiene del etileno usando un catalizador homogéneo (el catalizador de Wacker). El catalizador homogéneo (el catalizador de Wacker). El catalizador permite la reacción para ocurrir en muchas más catalizador permite la reacción para ocurrir en muchas más bajas temperaturas (típicamente 130°C) aquéllos que bajas temperaturas (típicamente 130°C) aquéllos que usaron para la oxidación y la dehidrogenacion de etanol usaron para la oxidación y la dehidrogenacion de etanol (aproximadamente 500° C para la oxidación y 250° C para (aproximadamente 500° C para la oxidación y 250° C para la dehidrogenacion). la dehidrogenacion).

CHCH22= CH= CH22+1/+1/22OO22 CH CH33-CHO-CHO

Los Químicos importantes del Los Químicos importantes del Etanol Etanol

El Ácido acético El Ácido acético El ácido acético se obtiene de las fuentes El ácido acético se obtiene de las fuentes diferentes. El Carbocation de metanol es diferentes. El Carbocation de metanol es actualmente la ruta mayor. La oxidación actualmente la ruta mayor. La oxidación de butanos y butenos es una fuente de butanos y butenos es una fuente importante de ácido acético. importante de ácido acético. También se También se produce por la oxidación catalizada de produce por la oxidación catalizada de etanol: etanol:

O OO OCHCH33CH+CH+11//22OO22 CH CH33COHCOH

Acetato de viniloAcetato de viniloEl acetato de vinilo es un líquido descolorido reactivo El acetato de vinilo es un líquido descolorido reactivo fácilmente. Es un monómero importante para la producción fácilmente. Es un monómero importante para la producción de acetato del polivinilo, alcohol del polivinilo, y de acetato del polivinilo, alcohol del polivinilo, y copolímeros de acetato de vinilo copolímeros de acetato de vinilo El acetato de vinilo era originalmente producido por la El acetato de vinilo era originalmente producido por la reacción del acetileno y ácido acético en la presencia de reacción del acetileno y ácido acético en la presencia de mercurio(II) el acetato. Actualmente, es por la oxidación mercurio(II) el acetato. Actualmente, es por la oxidación catalizadora de etileno con oxígeno, con el ácido acético catalizadora de etileno con oxígeno, con el ácido acético como un reactante y paladio como el catalizadorcomo un reactante y paladio como el catalizador

O OO O CHCH22=CH=CH2 2 + CH+ CH33COH+COH+11//22OO22 CH CH22=CHOCCH=CHOCCH33+H+H22OO

CARBONACION OXIDANTE DE CARBONACION OXIDANTE DE ETILENO ETILENO

La reacción de la fase líquida de etileno con el monóxido de La reacción de la fase líquida de etileno con el monóxido de carbono y encima de un Pd2+/Cu2+ catalizador el sistema carbono y encima de un Pd2+/Cu2+ catalizador el sistema produce el ácido acrílico. Las condiciones de la reacción son produce el ácido acrílico. Las condiciones de la reacción son aproximadamente 140° C y 75 atmósferas:aproximadamente 140° C y 75 atmósferas:

OO

CHCH22CHCH22+CO++CO+11//22OO22 CH CH22=CHCOH=CHCOH

El catalizador es similar al de la reacción de Wacker El catalizador es similar al de la reacción de Wacker para la oxidación de etileno al etanol, pero sin el para la oxidación de etileno al etanol, pero sin el monóxido de carbono. monóxido de carbono. Actualmente, la ruta principal al ácido acrílico es la Actualmente, la ruta principal al ácido acrílico es la oxidación de propano. oxidación de propano.

HIDRATACION DE ETILENO (la HIDRATACION DE ETILENO (la Producción del Etanol) Producción del Etanol)

El alcohol etílico (CH3CH20H) la producción es considerada por muchos para ser la El alcohol etílico (CH3CH20H) la producción es considerada por muchos para ser la profesión más vieja del mundo. Fermentando los hidratos de carbono todavía es la profesión más vieja del mundo. Fermentando los hidratos de carbono todavía es la ruta principal al alcohol etílico en muchos países con el azúcar abundante y fuentes ruta principal al alcohol etílico en muchos países con el azúcar abundante y fuentes de grano. de grano. La hidratación directa del etileno con el agua es actualmente el proceso usado La hidratación directa del etileno con el agua es actualmente el proceso usado

OLIGOMERIZACION DE ETILENOOLIGOMERIZACION DE ETILENO

La suma de una molécula olefínica a un segundo y a un tercero. etc. forman un La suma de una molécula olefínica a un segundo y a un tercero. etc. forman un dimer, un trimer, etc., es la oligomerizacion . La reacción es normalmente ácido-dimer, un trimer, etc., es la oligomerizacion . La reacción es normalmente ácido-catalizador. Cuando se usan propano o butanos. los compuestos formados son ramas catalizador. Cuando se usan propano o butanos. los compuestos formados son ramas porque un Ion del carbono intermedio se forma. Estos compuestos se usaron como porque un Ion del carbono intermedio se forma. Estos compuestos se usaron como agentes del alquilacion del benceno productor, pero los productos eran los agentes del alquilacion del benceno productor, pero los productos eran los monobiodegradables. monobiodegradables. Oligomerizacion de etileno que usa un catalizador de Ziegler produce ramas el Oligomerizacion de etileno que usa un catalizador de Ziegler produce ramas el olefinas del alfa en el C12-C'6 van por un mecanismo de la inserción. Una reacción olefinas del alfa en el C12-C'6 van por un mecanismo de la inserción. Una reacción produce el alcohol lineal para la producción de detergentes biodegradables. produce el alcohol lineal para la producción de detergentes biodegradables.

LOS ALCOHOLES LINEALES LOS ALCOHOLES LINEALES

El alcohol lineal (C1rC26) es de los químicos importantes para el uso del producto que El alcohol lineal (C1rC26) es de los químicos importantes para el uso del producto que compone como los plasticidas, detergentes, y solventes compone como los plasticidas, detergentes, y solventes

USOS DEL ETILENOUSOS DEL ETILENO

ETILENO

POLIETILENO DICLOROETILENOOXIDO DEETILENO

ACETALDEHIDO

Juguetes, cable,Papel, botellasPaqueteria,etc

Pinturas de látexJuguetes, zarpasesPara canchas de

tenis

Detergente, cos-Meticos,plumasFibras, líquidos

Para frenos,Pinturas

Adhesivos sol-Ventes, resinas, Para la sintesisDe n-butanol yAcido acetico

PROPILENOPROPILENO

INTRODUCCIONINTRODUCCION

El El propilenopropileno es un compuesto químico orgánico de fórmula es un compuesto químico orgánico de fórmula molecular C3H6. Es un gas muy reactivo e inflamable que molecular C3H6. Es un gas muy reactivo e inflamable que reacciona violentamente con los materiales oxidantes. reacciona violentamente con los materiales oxidantes.

Se obtiene a partir de las fracciones ligeras del petróleo, a pesar Se obtiene a partir de las fracciones ligeras del petróleo, a pesar de que en pequeñas cantidades también se encuentra , en los de que en pequeñas cantidades también se encuentra , en los depósitos de gas natural. Se utiliza sobre todo para la obtenciónde depósitos de gas natural. Se utiliza sobre todo para la obtenciónde gasolinas de alto octanaje. También se utiliza en la síntesis de sus gasolinas de alto octanaje. También se utiliza en la síntesis de sus derivados, como los polímeros, disolventes, resinas, etc.derivados, como los polímeros, disolventes, resinas, etc.

PRODUCCION DE ACIDO ACRILICOPRODUCCION DE ACIDO ACRILICO

Existen varios metodos para producir acido acrilico. Actualmente, el Existen varios metodos para producir acido acrilico. Actualmente, el proceso principal es la oxidacion directa de la Acroleina sobre un sistema proceso principal es la oxidacion directa de la Acroleina sobre un sistema de oxidacion catalitica de una combinacion Molibdeno-Vanadio. de oxidacion catalitica de una combinacion Molibdeno-Vanadio.

En muchos procesos de la acroleina, es producido Acido Acrilico como En muchos procesos de la acroleina, es producido Acido Acrilico como producto principal adicionando un segundo reactor que oxida la Acroleina producto principal adicionando un segundo reactor que oxida la Acroleina hasta formar el Acido. La Temperatura del reactor es aproximadamente hasta formar el Acido. La Temperatura del reactor es aproximadamente 250°C:250°C:

O OO O ║ ║ ║ ║

CHCH22 == CH CH CH CH + 1/2 O+ 1/2 O2 2 CHCH2 2 = = CHCOHCHCOH

El Acido Acrilico es usualmente esterificado hacia esteres acrilicos El Acido Acrilico es usualmente esterificado hacia esteres acrilicos adicionando un reactor de esterificacion.adicionando un reactor de esterificacion.

La reaccion ocurre en fase liquida sobre un intercambio ionico de la resina La reaccion ocurre en fase liquida sobre un intercambio ionico de la resina con el catalizador.con el catalizador.

AMMOXIDACION DE PROPILENOAMMOXIDACION DE PROPILENO ( (Acrilonitrilo)Acrilonitrilo)

La La ammoxidation ammoxidation se refiere a la reaccion en la cual un grupo metilo es se refiere a la reaccion en la cual un grupo metilo es convertido a grupo nitrilo usando amoniaco y oxigeno en presencia de una convertido a grupo nitrilo usando amoniaco y oxigeno en presencia de una mezcla catalitica Oxido – Base. mezcla catalitica Oxido – Base.

Una aplicación exitosa de esta reaccion produce Una aplicación exitosa de esta reaccion produce Acrilonitrilo Acrilonitrilo a partir de a partir de propileno:propileno:

CHCH22 == CH CHCH CH33 + NH+ NH3 3 + 1 + 1 1/21/2 O O2 2 CHCH2 2 = = CHCN + 3HCHCN + 3H22OO ΔΔH = −518 KJH = −518 KJ//

molmolAsi como otras reacciones de oxidacion, la Asi como otras reacciones de oxidacion, la ammoxidacion ammoxidacion de propileno es de propileno es altamente exotermica, asi que es esencial una remocion efectiva de calor del altamente exotermica, asi que es esencial una remocion efectiva de calor del sistema.sistema.

El El Acetonitrilo y el CianohidrogenoAcetonitrilo y el Cianohidrogeno son productos secundarios que podrian son productos secundarios que podrian ser recuperados para venderlos.ser recuperados para venderlos.

OXIDO DE PROPILENO (1)OXIDO DE PROPILENO (1)

La Estructura de el Oxido de Propileno es similar a la del Oxido de Etileno, pero La Estructura de el Oxido de Propileno es similar a la del Oxido de Etileno, pero debido a la presencia de un grupo metilo adicional, esto hace diferente las debido a la presencia de un grupo metilo adicional, esto hace diferente las propiedades fisicas y quimicas.propiedades fisicas y quimicas.

El método principal para obtener Oxido de Propileno es la clorohidrinacion El método principal para obtener Oxido de Propileno es la clorohidrinacion seguido de una epoxidacionseguido de una epoxidacion

La Clorohidrinacion es la reaccion entre una olefina y Acido Hipocloroso. Cuando La Clorohidrinacion es la reaccion entre una olefina y Acido Hipocloroso. Cuando el propileno es el reactante, es producida la PropilenClorohidrina. La reaccion el propileno es el reactante, es producida la PropilenClorohidrina. La reaccion ocurre aproximadamente a 35°C y presion normal sin ningun catalizador:ocurre aproximadamente a 35°C y presion normal sin ningun catalizador:

CHCH33 CH =CH = CHCH22 + HOCl+ HOCl CHCH33 CHOH CHCHOH CH2 2 ClCl

El siguiente paso es la deshidroclorinacion de la clorohidrina con una solucion El siguiente paso es la deshidroclorinacion de la clorohidrina con una solucion 5% de5% de Ca(OH)Ca(OH)22: : OO

/ \ / \ 2CH2CH33 CHOH CHCHOH CH22Cl Cl + Ca(OH)+ Ca(OH)22 2CH 2CH33 CH−CHCH−CH2 2 + CaCl+ CaCl2 2 + 2H+ 2H22OO

El Oxido de Propileno es purificado por vapor eliminando entonces la El Oxido de Propileno es purificado por vapor eliminando entonces la destilacion. La principal desventaja del proceso de Clorohidrinacion es la destilacion. La principal desventaja del proceso de Clorohidrinacion es la perdida de deperdida de de CaClCaCl2.2.

OXIDO DE PROPILENO (2)OXIDO DE PROPILENO (2)

El segundo proceso importante para producir Oxido de Propileno es la epoxidacion El segundo proceso importante para producir Oxido de Propileno es la epoxidacion con peroxidos. Muchos hidroperoxidos tenen que ser usados como acarreadores de con peroxidos. Muchos hidroperoxidos tenen que ser usados como acarreadores de Oxigeno para esta reaccion. Algunos ejemplos de Hidroperoxidoa son: Hidroperoxido Oxigeno para esta reaccion. Algunos ejemplos de Hidroperoxidoa son: Hidroperoxido de Etilbenceno, y Acido de Etilbenceno, y Acido Peracetico.Peracetico. Una ventaja importante del proceso es que los Una ventaja importante del proceso es que los productos secundarios de la Epoxidacion tienen muy buen valor economico.productos secundarios de la Epoxidacion tienen muy buen valor economico.

La epoxidation de Propileno con Hidroperoxido de Etilbenceno es llevada acabo La epoxidation de Propileno con Hidroperoxido de Etilbenceno es llevada acabo aproximadamente a 130°C y 35 atmosferas de presion en presencia de un aproximadamente a 130°C y 35 atmosferas de presion en presencia de un catalizador de molibdeno:catalizador de molibdeno:

CHCH3 3 O OH O OH | / \ | | / \ |

CC66HH55 COOH CHCOOH CH22Cl Cl + CH+ CH33 CH−CHCH−CH2 2 CHCH3 3 -- -- CH−CHCH−CH2 2 + + CC66HH55 CH CH CHCH33

| | HH

El segundo producto El segundo producto α−α−feniletil alcohol podria ser deshidratado para feniletil alcohol podria ser deshidratado para producir Estireno.producir Estireno.

HIDRATACION DE PROPILENO (Isopropanol)HIDRATACION DE PROPILENO (Isopropanol)

El isopropanol es un alcohol importante de gran utilidad sintetica. En proporcion El isopropanol es un alcohol importante de gran utilidad sintetica. En proporcion de volumen es el segundo despues del metanol. El isopropanol bajo el nombre de volumen es el segundo despues del metanol. El isopropanol bajo el nombre de “isopropil Alcohol” fue el primer quimico sintetizado en la industria a partir de “isopropil Alcohol” fue el primer quimico sintetizado en la industria a partir de una olefina derivada del petroleo.de una olefina derivada del petroleo.

La produccion de Isopropanol a partir de propileno se lleva acabo por una La produccion de Isopropanol a partir de propileno se lleva acabo por una reaccion de hidratacion directa (método nuevo) o por la antigua reaccion de reaccion de hidratacion directa (método nuevo) o por la antigua reaccion de sulfatacion mediante hidrólisis.sulfatacion mediante hidrólisis.

En el método de hidratacion directa, la reaccion del proceso podria ser efectiva En el método de hidratacion directa, la reaccion del proceso podria ser efectiva en fase liquida o en fase vapor. La reaccion es altamente exotermica:en fase liquida o en fase vapor. La reaccion es altamente exotermica:

CHCH33 CH = CHCH = CH22 + 2H+ 2H22O CHO CH33 CHOH CHCHOH CH3 3

En el proceso con fase liquida, son usadas presiones altas en el rango de 80 − En el proceso con fase liquida, son usadas presiones altas en el rango de 80 − 100 atmosferas. La hidratacion en fase gas, por otra parte, es llevada acabo 100 atmosferas. La hidratacion en fase gas, por otra parte, es llevada acabo alrededor de 200°C y 25 atmosferas aproximadamentealrededor de 200°C y 25 atmosferas aproximadamente

HIDROFORMULACION DE PROPILENO (Butiraldehidos)HIDROFORMULACION DE PROPILENO (Butiraldehidos)

La reaccion de propileno con CO y HLa reaccion de propileno con CO y H22 produce n-butiraldehido como producto produce n-butiraldehido como producto principal. El Isobutiraldehido es un producto secundario:principal. El Isobutiraldehido es un producto secundario:

O CHO CH33 O O ║ ║ | ║| ║

CHCH33CH=CHCH=CH22 + CO + + CO + HH2 2 CHCH33CHCH22CHCH22CH CH ++ CHCH33 CH − CHCH − CH

Los butiraldehidos son usualmente hidrogenados a sus alcoholes Los butiraldehidos son usualmente hidrogenados a sus alcoholes correspondientes. Son intermediarios para otros quimicos.correspondientes. Son intermediarios para otros quimicos.

El n-Butanol es producido por la hidrogenacion catalitica de n-Butiraldehido. La El n-Butanol es producido por la hidrogenacion catalitica de n-Butiraldehido. La reaccion es llevada acabo a altas temperaturas relativamente.reaccion es llevada acabo a altas temperaturas relativamente.

CHCH33CHCH22CHCH22CHOCHO + + HH2 2 CHCH33CHCH22CHCH22CHCH22OH OH

El n-Butanol es usado primeramente como un solvente o como un agente El n-Butanol es usado primeramente como un solvente o como un agente esterificante. esterificante.

Aplicaciones y usos de los productos Aplicaciones y usos de los productos obtenidos del Propilenoobtenidos del Propileno

Acido AcrilicoAcido Acrilico Pintura, Cemento, Papel, Textil, etc.Pintura, Cemento, Papel, Textil, etc.

PolipropilenoPolipropileno Auto Partes, embalaje, Cesped Artificial,Auto Partes, embalaje, Cesped Artificial,

Etil HexanolEtil HexanolTerminacion textil, Pinturas de latex, Terminacion textil, Pinturas de latex, Adhesivos, Caucho, Tintas, etc.Adhesivos, Caucho, Tintas, etc.Alcohol ButilicoAlcohol Butilico

Fibras AcrilicasFibras Acrilicas Ropa, alfombra, ganchos, Balnqueador, Ropa, alfombra, ganchos, Balnqueador, etc.etc.

Estireno AcrilonitriloEstireno Acrilonitrilo Articulos para el hogar como Articulos para el hogar como ElectrodomesticosElectrodomesticos

Oxido de PropilenoOxido de Propileno Detergentes, espuma de Poliuretano, Detergentes, espuma de Poliuretano, etc.etc.

Propilen GlicolPropilen Glicol Aceites para freno, cosmeticos, Aceites para freno, cosmeticos, lubricantes, etc.lubricantes, etc.

IsopropanolIsopropanol Farmaceuticos, conservadores, lociones, Farmaceuticos, conservadores, lociones, aerosoles, etc.aerosoles, etc.

Las Las olefinasolefinas de C de C44 producen menos producen menos químicos que el etileno o propileno. químicos que el etileno o propileno. Sin embargo, las olefinas de CSin embargo, las olefinas de C44 y y diolefinas diolefinas son los precursores para un son los precursores para un gran volumen de químicos y polímeros gran volumen de químicos y polímeros como el éter del Metilo-ter-Butilo, como el éter del Metilo-ter-Butilo, Adiponitrilo, 1,4-Butadieno, y Adiponitrilo, 1,4-Butadieno, y Polibutadieno. Polibutadieno.

““INTRODUCCION”INTRODUCCION”

OXIDACION DE BUTILENOSOXIDACION DE BUTILENOS

La mezcla de n-butenos (1 y 2-butenos) podría oxidarse a productos diferentes que dependen La mezcla de n-butenos (1 y 2-butenos) podría oxidarse a productos diferentes que dependen de las condiciones de la reacción y los catalizadores. Los tres productos de la oxidación de las condiciones de la reacción y los catalizadores. Los tres productos de la oxidación importantes comercialmente es Ácido Acético, el Anhídrido Maleico y la Metil Etil Cetona.importantes comercialmente es Ácido Acético, el Anhídrido Maleico y la Metil Etil Cetona.

ACIDO ACETICOACIDO ACETICO

La producción de ácido acético se da de la mezcla del n-buteno con oxígeno utilizando un La producción de ácido acético se da de la mezcla del n-buteno con oxígeno utilizando un catalizador ,la reacción se lleva en fase vapor. La reacción de la oxidación ocurre a las catalizador ,la reacción se lleva en fase vapor. La reacción de la oxidación ocurre a las aproximadamente 270°C con un catalizador de vanadio/titanio.aproximadamente 270°C con un catalizador de vanadio/titanio.

PETROQUIMICA I: QUIMICA DE LAS OLEFINASPETROQUIMICA I: QUIMICA DE LAS OLEFINAS“BUTILENOS”“BUTILENOS”

El ácido acético también puede producirse reaccionando una mezcla de n-butenos con el El ácido acético también puede producirse reaccionando una mezcla de n-butenos con el ácido acético junto con una resina intercambiadora de iones. El acetato de sec-butilo se oxida ácido acético junto con una resina intercambiadora de iones. El acetato de sec-butilo se oxida para producir tres moles de ácido acético entonces:para producir tres moles de ácido acético entonces:

Las condiciones de la reacción son aproximadamente 100-120ºC y 15-25 atmósferas. Y Las condiciones de la reacción son aproximadamente 100-120ºC y 15-25 atmósferas. Y durante la oxidación con el catalizador ocurre a aproximadamente 200ºC y 60 atmósferas.durante la oxidación con el catalizador ocurre a aproximadamente 200ºC y 60 atmósferas.

METIL ETIL CETONAMETIL ETIL CETONA

La Metil Etíl Cetona MEK (2-butanona) es un líquido descolorido similar a la acetona, pero La Metil Etíl Cetona MEK (2-butanona) es un líquido descolorido similar a la acetona, pero su punto de ebullición es superior (79.5ºC). La producción de MEK a partir de los n-su punto de ebullición es superior (79.5ºC). La producción de MEK a partir de los n-butenos es un proceso de oxidación de fase líquida similar a la del acetaldehído de etileno que butenos es un proceso de oxidación de fase líquida similar a la del acetaldehído de etileno que usa un catalizador de tipo Wacker (PdClusa un catalizador de tipo Wacker (PdCl22/CuCl/CuCl22). Las condiciones de la reacción es similar a ). Las condiciones de la reacción es similar a

del etileno.del etileno.

La Metil Etil Cetona que también puede producirse por la deshidrogenación del sec-butanol La Metil Etil Cetona que también puede producirse por la deshidrogenación del sec-butanol usando un catalizador de óxido de Zinc o latón aproximadamente a los 500ºC. usando un catalizador de óxido de Zinc o latón aproximadamente a los 500ºC.

ANHÍDRIDO MALEICOANHÍDRIDO MALEICO

El Anhídrido Maleico, es un compuesto que se puede obtener a partir del n-buteno, es una El Anhídrido Maleico, es un compuesto que se puede obtener a partir del n-buteno, es una reacción catalizada que ocurre a aproximadamente 400-440ºC y 2-4 atmósferas. Un catalizador reacción catalizada que ocurre a aproximadamente 400-440ºC y 2-4 atmósferas. Un catalizador especial, constituido de una mezcla de óxido de molibdeno, vanadio y fosforo.especial, constituido de una mezcla de óxido de molibdeno, vanadio y fosforo.

Otras rutas al Anhídrido Maleico son la oxidación de n-butano, y la oxidación de benceno.Otras rutas al Anhídrido Maleico son la oxidación de n-butano, y la oxidación de benceno.

OXIDO DE BUTILENOOXIDO DE BUTILENO

El óxido de Butileno, como el óxido de propileno, se produce por el clorohidronación del El óxido de Butileno, como el óxido de propileno, se produce por el clorohidronación del 1-buteno con HOCl seguido por una epoxidación. Las condiciones de la reacción son similares a 1-buteno con HOCl seguido por una epoxidación. Las condiciones de la reacción son similares a aquéllos usados para el propileno: aquéllos usados para el propileno:

HIDRACIÓN DE N-BUTENOS HIDRACIÓN DE N-BUTENOS

SEC-BUTANOL SEC-BUTANOL

El sec-butanol se produce por una reacción de ácido sulfúrico con una mezcla de n-butenos El sec-butanol se produce por una reacción de ácido sulfúrico con una mezcla de n-butenos seguida por la hidrólisis. Ambos 1-butano, cis- y trans-2-butenos, estos intermedios rinden lo seguida por la hidrólisis. Ambos 1-butano, cis- y trans-2-butenos, estos intermedios rinden lo mismo de ión de carbonio, nada mas que este reacciona con el HSOmismo de ión de carbonio, nada mas que este reacciona con el HSO44

-1-1 o iones de SO o iones de SO44-2-2

produciendo una mezcla del sulfato: produciendo una mezcla del sulfato:

La reacción ocurre en fase líquida aproximadamente a los 35ºC.La reacción ocurre en fase líquida aproximadamente a los 35ºC.

La reacción es similar a la del etileno o propileno y resultados son una mezcla de sulfato de La reacción es similar a la del etileno o propileno y resultados son una mezcla de sulfato de hidrógeno con sec-butilo y con di-sec-butilo, la mezcla es hidrolizada extensa al sec-butanol y hidrógeno con sec-butilo y con di-sec-butilo, la mezcla es hidrolizada extensa al sec-butanol y ácido sulfúrico: ácido sulfúrico:

OLIGOMERIZACIÓN DE BUTENOS OLIGOMERIZACIÓN DE BUTENOS Los 2-Butenos pueden ser oligomerizados en la fase líquida en un sistema del catalizador Los 2-Butenos pueden ser oligomerizados en la fase líquida en un sistema del catalizador

heterogéneo rendir el minly Cheterogéneo rendir el minly C88 y C y C12 12 olefinas. La reacción es exotérmica, y requiere un reactor olefinas. La reacción es exotérmica, y requiere un reactor

multitubular acero carbono. El calor exotérmico es absorbido por agua que circula alrededor de multitubular acero carbono. El calor exotérmico es absorbido por agua que circula alrededor de la cáscara del reactor. la cáscara del reactor.

OXIDACION DE ISOBUTILENOSOXIDACION DE ISOBUTILENOS Como la oxidación del propileno que produce acroleina y ácido acrílico la oxidación directa Como la oxidación del propileno que produce acroleina y ácido acrílico la oxidación directa

de isobutileno produce metacroleina y ácido del metacrilico. La reacción de la oxidación de isobutileno produce metacroleina y ácido del metacrilico. La reacción de la oxidación catalizada ocurre en dos pasos debido a las características de la oxidación del isobutileno (un catalizada ocurre en dos pasos debido a las características de la oxidación del isobutileno (un olefínico) y metacroleina (un aldehído no saturado). El isobutileno se oxida a metacroleina olefínico) y metacroleina (un aldehído no saturado). El isobutileno se oxida a metacroleina usando un catalizador óxido de molibdeno basado en un campo de temperaturas de 350-400ºC usando un catalizador óxido de molibdeno basado en un campo de temperaturas de 350-400ºC en el primer paso. Las presiones son un poco superiores a la atmosférica: en el primer paso. Las presiones son un poco superiores a la atmosférica:

En el segundo paso, el metacroleina se oxida al ácido del metacrilico a un relativamente más En el segundo paso, el metacroleina se oxida al ácido del metacrilico a un relativamente más bajo campo de temperaturas de 250-350ºC. Un compuesto de molibdeno soportado con los bajo campo de temperaturas de 250-350ºC. Un compuesto de molibdeno soportado con los promotores específicos cataliza la oxidación. promotores específicos cataliza la oxidación.

EPOXIDACION DE ISOBUTILENO EPOXIDACION DE ISOBUTILENO El óxido de isobutileno se produce similar al óxido de propileno, el óxido de butilenos se El óxido de isobutileno se produce similar al óxido de propileno, el óxido de butilenos se

produce por una ruta de la clorohidrinación seguida por la reacción con Ca(OH)produce por una ruta de la clorohidrinación seguida por la reacción con Ca(OH)22. La oxidación . La oxidación de isobutileno a oxido de isobutileno ocurre en fase líquida; se usan cantidades estequiométricas de isobutileno a oxido de isobutileno ocurre en fase líquida; se usan cantidades estequiométricas de catalizador de acetato de talio en la solución del ácido acético.de catalizador de acetato de talio en la solución del ácido acético.

La hidrólisis del óxido del isobutileno en presencia de un ácido produce el glicol de La hidrólisis del óxido del isobutileno en presencia de un ácido produce el glicol de isobutileno: isobutileno:

SUMA DE ALCOHOLES A ISOBUTILENO SUMA DE ALCOHOLES A ISOBUTILENO

La reacción entre el isobutileno, metilo y los alcoholes del etilo son una reacción de suma La reacción entre el isobutileno, metilo y los alcoholes del etilo son una reacción de suma catalizada por una resina del poliestireno sulfonada heterogénea. Cuando se usa el metanol que catalizada por una resina del poliestireno sulfonada heterogénea. Cuando se usa el metanol que obtiene un 98% de éter de metilo-ter-butilo (MTBE) se obtiene: obtiene un 98% de éter de metilo-ter-butilo (MTBE) se obtiene:

El Etil-ter-Butil éter (ETBE) también se produce por la reacción de etanol e isobutileno bajo El Etil-ter-Butil éter (ETBE) también se produce por la reacción de etanol e isobutileno bajo las condiciones similares con un catalizador de resina de intercambio de ion heterogéneo (similar las condiciones similares con un catalizador de resina de intercambio de ion heterogéneo (similar con MTBE): con MTBE):

HIDRACION DE ISOBUTILENO HIDRACION DE ISOBUTILENO La hidración del ácido de isobutileno produce el alcohol del ter-butilo. La reacción ocurre La hidración del ácido de isobutileno produce el alcohol del ter-butilo. La reacción ocurre

en la fase líquida en la presencia de 50-65% Hen la fase líquida en la presencia de 50-65% H22SOSO44 a las temperaturas de 10-30ºC. a las temperaturas de 10-30ºC.

CARBONILACION DE ISOBUTILENO CARBONILACION DE ISOBUTILENO La suma de monóxido de carbono al isobutileno bajo las presiones altas en presencia de un La suma de monóxido de carbono al isobutileno bajo las presiones altas en presencia de un

ácido y un carbono produce complejo monóxido-olefínico, para un ión de carbonio . La ácido y un carbono produce complejo monóxido-olefínico, para un ión de carbonio . La hidrólisis del complejo a más bajas presiones rinde el ácido del neopentanoico: hidrólisis del complejo a más bajas presiones rinde el ácido del neopentanoico:

ADIPONITRILO ADIPONITRILO

La producción de adiponitrilo del butadieno empieza por una separación con cloro del La producción de adiponitrilo del butadieno empieza por una separación con cloro del radical libre que produce una mezcla de 1,4 - dicloro-2-buteno y 3,4 - dicloro-1-buteno: radical libre que produce una mezcla de 1,4 - dicloro-2-buteno y 3,4 - dicloro-1-buteno:

La reacción de separación con cloro en fase vapor ocurre a las aproximadamente 200-300ºC. La reacción de separación con cloro en fase vapor ocurre a las aproximadamente 200-300ºC. La mezcla del diclorobuteno se trata entonces con NaCN o HCN en la presencia de cianuro La mezcla del diclorobuteno se trata entonces con NaCN o HCN en la presencia de cianuro cobrizo. El producto 1,4-diciano-2-buteno que se obtiene ocurre durante la reacción del cobrizo. El producto 1,4-diciano-2-buteno que se obtiene ocurre durante la reacción del cianación:cianación:

PETROQUIMICA I: QUIMICA DE LAS OLEFINASPETROQUIMICA I: QUIMICA DE LAS OLEFINAS“BUTADIENOS”“BUTADIENOS”

El compuesto del diciano se hidrogena entonces encima de un catalizador de platino al El compuesto del diciano se hidrogena entonces encima de un catalizador de platino al adiponitriloadiponitrilo

El Adiponitrilo también puede producirse por el electrodimerización de acrilonitrilo o por la El Adiponitrilo también puede producirse por el electrodimerización de acrilonitrilo o por la reacción de amoníaco con ácido adípico seguido por las reacciones de deshidratación de dos reacción de amoníaco con ácido adípico seguido por las reacciones de deshidratación de dos pasos: pasos:

HEXAMETILENDIAMINAHEXAMETILENDIAMINA

Hexametilendiamina (1,6-hexanodiamina) la ruta principal para la producción de diamina Hexametilendiamina (1,6-hexanodiamina) la ruta principal para la producción de diamina del hexametieno es en fase líquida con la hidrogenación del adiponitrilo. Las condiciones de la del hexametieno es en fase líquida con la hidrogenación del adiponitrilo. Las condiciones de la reacción son aproximadamente 200ºC y 30 atmósferas utilizando un catalizador basado en reacción son aproximadamente 200ºC y 30 atmósferas utilizando un catalizador basado en cobalto : cobalto :

EL ÁCIDO ADÍPICOEL ÁCIDO ADÍPICO

El ácido adípico puede por producirse en fase líquida la carbonilación de butadienos. El ácido adípico puede por producirse en fase líquida la carbonilación de butadienos. Usando un catalizador de RhClUsando un catalizador de RhCl22 y CH y CH33I se usa a aproximadamente 220ºC y 75 atmósferas. I se usa a aproximadamente 220ºC y 75 atmósferas.

BUTANODIOL BUTANODIOL

La producción de 1,4-butanodiol (1,4-BDO) se realiza una acetoxilación de butadieno con La producción de 1,4-butanodiol (1,4-BDO) se realiza una acetoxilación de butadieno con ácido acético seguido por una hidrogenación e hidrólisis.ácido acético seguido por una hidrogenación e hidrólisis.

El primer paso es la suma de la fase líquida de ácido acético al butadieno. La reacción del El primer paso es la suma de la fase líquida de ácido acético al butadieno. La reacción del acetoxilación ocurre a aproximadamente 80ºC y 27 atmósferas con un catalizador Pd-Te. La acetoxilación ocurre a aproximadamente 80ºC y 27 atmósferas con un catalizador Pd-Te. La reacción favorece el producto de 1,4-diacetoxy-2-buteno. La hidrogenación de diacetoxibuteno reacción favorece el producto de 1,4-diacetoxy-2-buteno. La hidrogenación de diacetoxibuteno a 80ºC y 60 atmósferas con un catalizador de Ni/Zn forma el 1,4-diacetoxibutano. El último a 80ºC y 60 atmósferas con un catalizador de Ni/Zn forma el 1,4-diacetoxibutano. El último compuesto es el hidrolizado a 1,4-butanediol y ácido acético: compuesto es el hidrolizado a 1,4-butanediol y ácido acético:

CLOROPRENOCLOROPRENO

Es una diolefina del ion-hidrocarburo conjugados; del butadieno produce el cloropreno a Es una diolefina del ion-hidrocarburo conjugados; del butadieno produce el cloropreno a través de una separación con cloro a alta temperatura de una mezcla de diclorobutenos que son través de una separación con cloro a alta temperatura de una mezcla de diclorobutenos que son isomerizados a 3,4-dicloro-1-buteno. Este compuesto es entonces el deshidroclorinazados al isomerizados a 3,4-dicloro-1-buteno. Este compuesto es entonces el deshidroclorinazados al cloropreno: cloropreno:

SULFONA Ó SULFOLANOSULFONA Ó SULFOLANO

Es por la reacción de butadieno y anhídrido sulfuroso seguida por una hidrogenación:Es por la reacción de butadieno y anhídrido sulfuroso seguida por una hidrogenación:

La temperatura óptima para obtener el sulfolano es aproximadamente 75ºC, el sulfolano se La temperatura óptima para obtener el sulfolano es aproximadamente 75ºC, el sulfolano se descompone a los 125ºC a butadieno y SOdescompone a los 125ºC a butadieno y SO2.2.

OLIGOMEROS CÍCLICOS DE BUTADIENOOLIGOMEROS CÍCLICOS DE BUTADIENOButadieno puede ser oligomerizado a dienos cíclicos y trienos que usan ciertos complejos de Butadieno puede ser oligomerizado a dienos cíclicos y trienos que usan ciertos complejos de

metal de transición. Comercialmente, se usa una mezcla de TiClmetal de transición. Comercialmente, se usa una mezcla de TiCl44 y Al y Al22ClCl33(C(C22HH55))33 para dar cis, o para dar cis, o

trans, predomina el trans-1,5,9-ciclododecatrieno 5% más que el 1,5-ciclooctadieno: trans, predomina el trans-1,5,9-ciclododecatrieno 5% más que el 1,5-ciclooctadieno:

1,5,9-Ciclododecatrieno es un precursor para el ácido del dodecanodioico a través de un 1,5,9-Ciclododecatrieno es un precursor para el ácido del dodecanodioico a través de un paso del hidrogenación seguido por la oxidación. paso del hidrogenación seguido por la oxidación.

BUTILENOS

1-BUTENO POLIBUTILENO ISOBUTILENO2-BUTENO

LINEA DE BAJA DESNSIDAD

DEL POLIETILENO (VER CADENA DE

ETILENO)

METIL ETIL CETONA POLISOBUTILENOMETIL TER-BUTIL

ETER (VER CADENA DE

ETILENO)

UTILIZADO ENSOLVENTES PARA

VINILO, REMOVEDOR DE PINTURAS, ACRILICO,

PELICULAS DE NITROCELULOSA,

ADHESIVOS, PAPEL Y TINTAS

UTILIZADO ENADITIVOS DE ACEITE, SELLADOR, ACRILICO, FIBRAS ABSORBENTES,ADHESIVOS, LLANTAS.

BUTADIENOS

GAUCHO NITRILO

GAUCHO DE BUTADIENO ESTIRENO

ACRILONITRILO BUTADIENO

ADIPONITRILO

NEOPRENO

POLIBUTADIENO

ESRIRENO BUTADIENOLATEX

SUELA DE ZAPATOS, MANGUERAS, SELLOS,ADHESIVOS, RECUBRIMIENTO DE CABLE,

GRASA AUTOMOTRIZ

HEXAMETILENODIAMINA

ACIDO ADIPICO

NYLON 66CINTA ADHESIVA, ROPA, ALFOMBRAS,

LLANTAS, CUERDAS, TAPICERÍA, LONAS,SOGAS, REDES DE PESCA.

LLANTAS, CALZADO, PELICULAS,ADHESIVOS, PEGAMENTO DE ALFOMBRAS.

LLANTAS, CALZADO, PELICULAS,ADHESIVOS, PEGAMENTO DE ALFOMBRAS.

CLORO Y CIANURODE SODIO

CLORO

VER CADENA DEL PROPILENO,

BALSAS INFLAMABLES, CEMENTO ADHESIVO,EMPAQUES Y SELLOS, MANGUERAS, CINTA ADHESIVA.

PINTURAS , ADHESIVOS, PELICULAS PLASTICAS,PEGAMENTO DE ALFOMBRAS.

ESTIRENO

ESTIRENO

ACRILONITRILO