alquilacion del petroleo

1. UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR
DESANMARCOS
(Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)
FACULTAD DE QUÍMICA E ING. QUIMICA
E.A.P INGENIERÍA QUIMICA
PROCESAMIENTO DE HIDROCARBUROS I
“ALQUILACION”

2. ALQUILACIÓN
Definición 1:
En la química orgánica, se denomina alquilación a la
transferencia de un grupo alquilo de una molécula a otra. El
grupo alquilo puede ser transferido como un carbocatión de
alquilo, un radical libre, un carbanión o un carbeno (o sus
equivalentes).
En el contexto de la refinación del petróleo, se utiliza el
término alquilación para referirse a un procedimiento en
donde se combinan olefinas con parafinas para formar
isoparafinas de alto peso molecular .

3. Alquilación: Friedel-Crafts
Implica la reacción entre un haluro de alquilo y una
molécula de benceno en presencia de un ácido de Lewis
como catalizador. Los productos son alquilbenceno y haluro
de hidrógeno. El orden de reactividad aumenta con la
polarización del enlace C-X, siguiendo pues el orden RI
<>(AlX3) o de hierro (FeX3).

4. MECANISMO:
1) Activación del haloalcano
2) Ataque electrófilo
3) Pérdida del protón

5. Si bien las alquilaciones de Friedel-Crafts son útiles en
términos generales para la síntesis de alquilo bencenos,
están sujetas a ciertas limitaciones:
-Una de ellas es que sólo se pueden usar halogenuros de
alquilo, la reacción no funciona con halogenuros de arilo y
halogenuros vinílicos.
-Una segunda limitación es que las reacciones de Friedel-
Crafts no proceden con anillos aromáticos que estén
sustituidos con grupos fuertemente desactivadores.

6. -Una tercera limitación es que estas reacciones son
difícil de detener en el producto monosustituido,
suelen dar el producto disustituido en para como
producto principal

7. Definición 2:
Proceso para la producción de un componente de gasolinas
de alto octanaje por síntesis de butilenos con isobutano. El
proceso de alquilación es una síntesis química por medio del
cual se une un alcano ramificado al doble enlace de un
alqueno, extraído del cracking o segunda destilación. Al
resultado de la síntesis se le denomina alquilado o gasolina
alquilada, producto constituido por componentes
isoparafínicos.

8. La alquilación es la unión de un olefino con un hidrocarburo
parafínico para obtener gasolina de alto octanaje. La
alquilación se favorece por encima de la polimerización ya
que solo una mole de olefino reacciona por cada mole de
alquilado producida, de ahí que conserve sus existencias de
olefino.
Esta reacción es catalizada por un ácido fluorhídrico o
sulfúrico. En la mayoría de los procesos, el olefino reactivo
es inyectado al parafínico y los flujos combinados
contactados con el ácido.

9. REFINACION DE HIDROCARBUROS
Aunque existen nuevos procesos de refinación de petróleo
utilizados actualmente y nuevas aplicaciones para los
sistemas de adsorción en este mercado, la mayoría caen
dentro de los siguientes:
Reformación Catalítica
La reformación catalítica se refiere al mejoramiento del
octanaje de la gasolina y la refinación de naftas craqueados.
Los naftenos de C5 y C6 son isomerizados y deshidrogenados
en aromáticos; las parafinas son hidrocraqueadas o
ciclizadas e hidrogenadas en aromáticos.

10. Las reacciones son llevadas a cabo en series de tres o cuatro
reactores de cama y ya que sus reacciones son
endotérmicas, los hornos calentadores son colocados en la
entrada de cada reactor. El hidrógeno es reciclado para
prevenir formación del carbón en la superficie.
La reformación catalítica es también una fuente de benceno,
tolueno y xileno. El componente para esta producción es
nafta.

11. Isomerización
La isomerización es la conversión del butano, pentano y
hexano común a sus respectivos iso-isomeros. Es un proceso
de fase de vapor de cama fija que se lleva acabo bajo una
atmósfera de hidrógeno seco. El catalizador es usualmente
AlCl3 o HCl cargado en sílica-alúmnia.

12. Craqueado Catalítico
El craqueado catalítico consiste en el rompimiento
de moléculas de C12+ en olefinas y parafinas,
gasolina, aceite ligero y coque C1-C4. La mayoría de
estas reacciones son endotérmicas y se debe
suministrar calor para inducir la reacción.
El craqueado puede ser tanto termal como catalítico.
Existen dos tipos de sistemas de craqueado
catalítico, el sistema de movimiento de cama y a
manera de fluido.

13. Hidrocraqueado
El hidrocraqueado puede proveer a una refinería
con combustibles de petróleo desde propano hasta
aceite residual desulfurizado con suministros que
varían desde azufre muy pesado hasta aceites
ligeros de gas. Las reacciones son similares a las
reacciones de craqueado catalíticas pero con
hidrogenación superimpuesta.
Los poliaromáticos se hidrogenan, los aros del
nafteno se abren, las olefinas hidrogenadas, las
parafinas craqueadas e isomerizadas. La reacción
ocurre en una atmósfera de hidrógeno en presencia
del catalizador.

14. PROCESO DE ALQUILACION
La alquilación es un proceso catalítico que requiere un
catalizador de naturaleza ácida fuerte, como el fluoruro de
hidrógeno (HF) o el ácido sulfúrico (H2
SO4
).
La alquilación es usualmente usada para aumentar la
performance de un producto e implica la conversión de, por
ejemplo, una amina a sus homólogos alquilados como en la
reacción de anilina con alcohol metílico en presencia de
catalizador de ácido sulfúrico:
C6
H5
NH2
+ 2CH3
OH → C6
H5
N(CH3)2
+ 2H2
O

15. En la industria del petróleo, la alquilación es un proceso de
síntesis química que consiste en la reacción de olefinas
ligeras (tales como etileno, propileno, y semejantes) con
hidrocarburos saturados (usualmente 3-metilpropano)
dando lugar a hidrocarburos saturados de cadena
ramificada para obtener un producto de alto peso molecular
y un número grande de carbonos.
El producto tiene un alto índice de octano y es usado para
mejorar la calidad de combustibles de rango gasolinas.

16. En la práctica real de refinería, la materia prima para el
proceso de alquilación es el isobutano (o una corriente
rica en isobutano) recuperado de los gases de refinería o
producido por isomerización del isobutano. La olefina
para las materias primas es derivada partir de la
producción de gas de un craqueador catalítico (Ver
también: Craqueo; Isomerización).

17. (1)
Reacciones
Tomando como ejemplo la reacción de eteno (olefina) con
el isobutano:
CH2
= CH2
+ (CH3
)3
CH → (CH3
)3
CCH2
CH3
La reacción de alquilación es iniciada por la adición de un
protón (H+
) a la olefina [reacción (1) ].

18. La olefina protonada (ion carbonio) luego reacciona
con el isobutano por abstracción de un protón desde el
isobutano para producir el ión t-butil carbonio
[reacción (2) ].
(2)

19. La reacción de este ión carbonio terciario con la
olefina procede por combinación de las dos especies
[reacción (3)]
(3)

20. para producir un ión carbonio más complejo de seis
carbonos el cual rinde un producto estabilizado por
abstracción de un protón desde otra molécula de
isobutano [reacción (4) ].
(4)

21. Procesos
Los procesos de alquilación son exotérmicos y son
fundamentalmente similares a los procesos de
polimerización de la industria de refinación pero ellos
difieren en que sólo parte del stock cargado necesita a ser
insaturada. Como consecuencia, el producto alquilado no
contiene olefinas y tiene un número de octano superior