Petroquímica

Gas natural. Etileno. Propileno. Petróleo. Butenos. Aromáticos. Polímeros. Situación en México

  • Enviado por: Bella
  • Idioma: castellano
  • País: México México
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Introducción

Del petróleo se obtienen determinados compuestos que son la base de diversas cadenas productivas que determinan en una amplia gama de productos denominados petroquímicos que se utilizan en las industrias de fertilizantes, plásticos, alimenticia, farmacéutica, química y textil, entre otras. Las principales cadenas petroquímicas son las del gas natural, las olefinas ligeras (etileno, propileno y butenos) y la de los aromáticos.

A partir del gas natural se produce el gas de síntesis que permite la producción a gran escala de hidrógeno, haciendo posible la producción posterior de amoníaco por su reacción con nitrógeno, y de metanol, materia prima en la producción de metil-terbutil-éter, entre otros compuestos.

Del etileno se producen un gran número de derivados, como las diferentes clases de polietileno, cloruro de vinilo, compuestos clorados, óxidos de etileno, monómeros de estireno entre otros que tienen aplicación en plásticos, recubrimientos, moldes, etc.

Del propileno se producen compuestos como alcohol isopropílico, polipropileno y acrilonitrilo, que tienen gran aplicación en la industria de solventes, pinturas y fibras sintéticas.

Por deshidrogenación de butenos, o como subproducto del proceso de fabricación de etileno se obtiene el 1.3-butadieno que es una materia prima fundamental en la industria de los elastómeros, para la fabricación de llantas, sellos, etc.

Una cadena fundamental en la industria petroquímica se basa en los aromáticos (benceno, tolueno y xilenos). El benceno es la base de producción de ciclohexano y de la industria del nylon; así como del cumeno para la producción industrial de acetona y fenol. Los xilenos son el inicio de diversas cadenas petroquímicas, principalmente las de las fibras sintéticas.

Polímeros

Sustancia química, compuesta por unidades estructurales repetidas: el plástico está formado por polímeros.

Molécula constituida por la repetición de unidades químicas más simples unidas por enlace covalente. La formación de estas macromoléculas puede realizarse por reacción de moléculas (reacción de polimerización) más sencillas denominadas monómeros.

La mayoría de los polímeros utilizados como plásticos, fibras y cauchos tienen pesos moleculares (producto del peso molecular de la unidad repetitiva por el grado de polimerización) que oscilan entre 10.000 y 1.000.000 (por ejemplo, el polietileno de peso molecular entre 1.000 y 5.000 es un sólido céreo que sólo adquiere propiedades útiles cuando su peso molecular es mayor de 10.000).

Las propiedades útiles que presentan los polímeros, como su resistencia mecánica, alta temperatura de transición vítrea (para plásticos amorfos), alta temperatura de fusión (para fibras y filmes semicristalinos), se deben a su alto peso molecular.

Debido a los procesos de polimerización (tanto de polímeros sintéticos como naturales) en los que la longitud de cada cadena es determinada por sucesos aleatorios, cada polímero estará formado por un conjunto de cadenas de diferente grado de polimerización (macromoléculas con longitud diferente). Esta longitud de la cadena está determinada por el tiempo en que la cadena crece antes de que ocurra la etapa de terminación.

Los átomos que forman las cadenas poliméricas y sus sustituyentes tienen una importancia capital en las propiedades de los polímeros. En los polímeros de adición, la polaridad y el volumen del sustituyente tiene gran influencia en propiedades y características como la temperatura de transición vítrea, cristalización, flexibilidad de la cadena, etc.

En el caso de polímeros de condensación, los tipos de átomos de las funciones que forman la cadena principal del polímero van a determinar un gran número de sus características. Asimismo, los sustituyentes introducidos en la cadena principal van a influir en la rigidez de la cadena (como en el caso de anillos aromáticos), en el punto de fusión (en polímeros cristalinos), etc.

Los enlaces de unión entre átomos de la cadena principal y de los sustituyentes son de tipo covalente. Las fuerzas de enlace secundarias que se producen entre cadenas macromoleculares desempeñan un papel importante en la textura de los polímeros y en sus propiedades térmicas y mecánicas.

Las cadenas con fuerzas intermoleculares débiles y con poco poder de adaptación lateral para formar estructuras ordenadas son características de los cauchos o elastómeros.

Si la atracción intermolecular es fuerte y la disposición espacial de los sustituyentes es tal que permite la adaptación de las cadenas para formar una estructura ordenada (cristalinidad), se dan las condiciones estructurales de una fibra.

El mercado de estos productos se caracteriza por su gran variedad de aplicaciones. Los petroquímicos son utilizados principalmente como materia prima de las industrias  química y petroquímica, así como en la industria de solventes, pinturas, recubrimientos, alimentos, fármacos, pegamentos y adhesivos, propelentes, obtención de hidrógeno, expansores para poliestireno y solventes de polimerización, industria hulera, rolados de aluminio y elaboración de tintes para la imprenta y de aceites y grasas industriales, etc. Por otra parte, el azufre es utilizado en ingenios azucareros y para la elaboración de fertilizantes, fabricación de caprolactama, químicos, jabones y detergentes, producción de ácidos sulfúrico y sulfhídrico, entre otros.

Los productos tienen que cumplir con una serie de especificaciones que aseguren su comportamiento satisfactorio. Esto se logra con una serie de transformaciones químicas que ocurren en los diversos procesos que constituyen una refinería, donde se modifica la estructura de los hidrocarburos.

DESCOMPOSICION

Petroquímica

Petroquímica

DESINTEGRACION
TERMICA

Petroquímica

REDUCCION DE
VISCOSIDAD

Petroquímica

F C C

Petroquímica

HIDRODESINTEGRACION

Petroquímica

COQUIZACION

Petroquímica

GASIFICACION

REARREGLO
MOLECULAR

Petroquímica

Petroquímica

REFORMACION

Petroquímica

ISOMERIZACION

Petroquímica

HIDRODESULFURACION

Petroquímica

HIDROG. DE OLEFINAS

Petroquímica

HIDROG. SELECT. DE
DIOLEFINAS

Petroquímica

SATURACION DE
AROMATICOS

Petroquímica

DESHIDROGENACION

CONSTRUCCION MOLECULAR

Petroquímica

Petroquímica

ALQUILACION

Petroquímica

ETERIFICACION

Petroquímica

POLIMERIZACION

Petroquímica

DIMERIZACION

petroquímica.

Hasta ahora hemos considerado el uso del petróleo, de sus derivados y del gas natural como combustibles, es decir, como fuentes de calor o de propulsión. Pero la tendencia actual, en nuestro país y en todo el mundo, es buscar otras fuentes de energía y utilizar gran parte del petróleo y del gas para transformarlos en productos que, a su vez, originan otros de gran demanda, como las fibras textiles, los detergentes, los plásticos, los medicamentos, etc.

La industria de transformación que utiliza petróleo, gas natural o de refinería como materias primas se llama petroquímica.

Ésta es una industria reciente, que nació en los Estados Unidos de América en 1918 pero que se desarrolló a partir de la Segunda Guerra Mundial, ante la necesidad de producir explosivos, caucho artificial para los equipos y fibras textiles para las vestimentas. Fuera de ese país, se destacaron por sus investigaciones y realizaciones Gran Bretaña, Holanda, Italia, La República Federal Alemana y Japón.

En Latinoamérica, el primer lugar le corresponde a México y luego siguen Brasil, Venezuela y la Argentina.

En los últimos años comenzaron a instalarse en nuestro país “polos petroquímicos”, se construyeron en luna misma región diferentes plantas donde la materia prima sufre sucesivas transformaciones hasta llegar al producto fina. Las más importantes realizaciones en este sentido son: Petroquímica Bahía Blanca y Petroquímica General Mosconi (Ensenada, provincia de Buenos Aires).

productos que elabora la petroquímica.

Se pueden dividir los productos según su utilización en:

  • Solventes, entre los cuales se encuentran diversos alcoholes, acetona y otros que se usan en la extracción de esencias para perfumes o de aceites de semillas oleaginosas, limpieza de ropas, etcétera:

  • Productos químicos industriales, tales como el negro de humo para pinturas y neumáticos; azufre para preparar ácido sulfúrico; aditivos para la nafta; anticongelantes para radiadores, etcétera;

  • Detergentes, que en gran parte reemplazan a los jabones y son más eficaces cuando se emplean aguas duras;

  • Productos químicos agropecuarios, tales como fertilizantes y herbicidas, cuyo uso determina aumentos en el rendimiento de las tierras cultivadas; insecticidas para combatir depredadores como la langosta e insectos portadores de diversas enfermedades;

  • Plásticos, como el polietileno, el polipropileno, el cloruro de polivinilo, etcétera, que al ser moldeados permiten la fabricación de innumerables objetos: tubos, envases, cubiertas impermeables, juguetes, materiales para la construcción;

  • Fibras sintéticas, variedades de plásticos que se transforman en filamentos continuos por el pasaje a través de finos orificios; por ejemplo: el nailon, el dacrón, el poliéster, etcétera.

Petroquímicos Básicos en México

Cuáles son, dónde se producen y usos principales

Producto

Centro Productor

Usos

Etano

Cangrejera, Pajaritos y Morelos

Obtención de etileno para elaboración de polietileno.

Nafta

Cangrejera, Morelos, Nuevo Pemex, Cactus, Reynosa, Matapionche y Poza Rica

Producción de etileno, propileno y butadieno, reformulado de gasolinas y/o craqueo.

Hexano

Pajaritos y Minatitlán

Extractor de aceites vegetales, diluyente de pinturas, solvente, elaboración de thinners, materia prima para síntesis orgánica.

Heptano

Pajaritos

Extractor de aceites vegetales, disolvente, materia prima para síntesis orgánica, determinación y valoración de octanaje de gasolinas, preparación de adhesivos, adelgazadores y reactivos de laboratorio.

Propano

Poza Rica, Reynosa y Morelos

Refrigerante, combustible doméstico, propelente para aerosoles, obtención de hidrógeno.

Butano

Poza Rica

Síntesis orgánica, combustible doméstico, propulsor para aerosoles, disolvente, refrigerante, enriquecidos de gases.

Isobutano

Poza Rica

Síntesis orgánica, combustible doméstico, propulsor para aerosoles, fluido para calibración de instrumentos, caucho sintético.

Mezcla de Pentanos

Pajaritos

Obtención de Pentano e isopentano, en la industria de expansores.

Materia Prima para Negro de Humo

Cd. Madero, Tula y Cadereyta

Industria Hulera

Solvente "K" Incoloro

Reynosa

Vehículo de insecticidas, desengrasante

Solvente "L"

Matapionche, Reynosa, Poza Rica y Cangrejera

Industria de solventes

Solvente de Absorción

Reynosa

Industria de Asfaltos

CONCLUSIONES

Después de estudiar y clasificar las fases del proceso de la petroquímica nos hemos dado cuenta de varios aspectos interesantes y fundamentales en esta materia en particular y que son particulares de la Petroquímica propiamente dicha.

La petroquímica se basa fundamentalmente en la refinación del petróleo y la fabricación de polímeros que son los derivados del petróleo, durante estos procesos se derivan varios diferentes productos como lo son el metano, etano, propano, etc...

También durante el trabajo se incluyeron tablas de procesos, que sirven como resúmenes de reacciones de procesos parciales para llegar a una etapa final propiamente explicada durante el trabajo.

Asi mismo se incluye una tabla con los principales productos petroquímicos básicos de nuestro país México, asi como el lugar principal de su fabricación y la serie de utilidades que puede llegar a dársele a estos materiales.

Solo nos resta decir que hemos conseguido y recaudado mucha información indispensable para conocer a fondo el proceso químico con el cual se refina el petróleo y con el cual se obtienen la mayoría de sus productos

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