El documento describe el proceso de producción de isopropanol a partir de propileno. El propileno se hace reaccionar con ácido sulfúrico para formar un éster intermediario que luego se hidrata para producir isopropanol e ácido sulfúrico, los cuales se separan y el ácido se recicla en el proceso. También se detalla la empresa Química Jerez que produce isopropanol en Tlalnepantla y el marco legal aplicable a las emisiones de esta industria.

1. Universidad Tecnológica de
Nezahualcóyotl
Contaminacióndel Aire por Fuentes Fijas
Divisiónde Química área TecnologíaAmbiental
Alumno:Prudencio Moctezuma Erick Ismael
Profesora: Nava Hernández Edith
Caso Práctico:
Proceso para la obtención de Isopropanol
01/03/2015

2. INTRODUCCIÓN
El 2-propanol, isopropanol o comercialmente llamado como alcohol isopropílico.
Es un alcohol incoloro, inflamable, con un olor intenso y muy miscible en agua.
En química orgánica es un isómero mejor conocido como alcohol secundario,
donde el carbono del grupo alcohol está unido a otros dos carbonos.
Cuando se oxida se convierte en acetona, ya que los alcoholes secundarios tienen
a transformarse en cetonas.
Las obtenciones para este producto se consiguen mediante la hidratación del
propileno. Hay dos tipos de proceso para la hidratación del propileno: está la
hidratación indirecta por medio de ácido sulfúrico, y la otra vía es por medio de
hidratación directa.
Los usos del alcohol isopropílico son las siguientes:
En medicina: se utiliza en la obtención de acetona, anhídrido acético, es un
disolvente de aceite.
Para lineamientos: lociones para la piel, productos farmacéuticos, lacas, procesos
de extracción como agente deshidratante y anticongelante.
En la salud: se utiliza como un relajante muscular de uso tópico. También se utiliza
para limpiar los oídos que están obstruidos por agua, porque el alcohol acelera la
evaporación del líquido. El alcohol isopropílico se utiliza tópicamente para matar
gérmenes.
Para la limpieza: se utiliza como un solvente para desengrasar y eliminar la
suciedad de las cocinas, también se utiliza para la limpieza de cuartos de baño,
ideal para limpiar vidrios y espejos. Es un ingrediente común en los champuses,
jabones y limpiadores, entre otros.
Usos más comunes: también se utiliza para la limpieza de cabezas para cintas
(casetes); es auxiliar en la limpieza de equipos y componentes electrónicos, audio
y video, pantallas de cristal líquidos, plasma, led, discos compactos y DVD.

3. INDUSTRIAS QUE PRODUCEN ISOPROPANOL
Quimicompuestos S.A. de C.V.
Abaquim, S.A.
Silimex S.A de C.V.
AG Química S.A. de C.V.
Alquimia Mexicna S.A. de C.V.
ASLO Reactivos S.A. de C.V.
Astroquim S.A. de C.V.
Avantor S.A. de C.V.
Basicchem de México S.A. de C.V.
INDUSTRIA DÓNDE SE ELABORA ISOPROPANOL
Química Jerez S.A. De C.V.
PROCESO A PARTIR DE PROPILENO
El alcohol isopropílico se obtiene a partir del propileno, por adición de agua de
forma enteramente análoga a como se hace como en el etileno para obtener el
etanol.
El propileno se pasa a una torre de riego donde cuya parte superior se deja caer
ácido sulfúrico al 96%, que reacciona con el propileno formándose el éster llamado
sulfato de isopropilo.
Se diluye inmediatamente con agua directo a la mezcla de sulfato de isopropilo y
se calienta, con lo cual se saponifica el éster. Así, el alcohol se destila mientras
que el ácido se destila. Mientras que el ácido sulfúrico regenerado se encuentra en
la torre se recoge, se purifica, concentra y hace retornar al ciclo.

4. Reacción y estructura molecular durante los procesos para la obtención del
producto.
Ecuación balanceada de la entrada de reactivos, salida de subproductos, entrada
salida sub final y obtención de los productos finales
Tipos de reacción: exotérmica y endotérmica
DIGRAMA DE PROCESO DE ISOPROPANOL
1
CH3-CH=CH2 H2SO4
CH3-CH-CH3
|
OSO3H
→+
CH3-CH-CH3
|
OSO3H
H2O+ →
CH3-CH-CH3
|
OH
Δ
H2SO4+
Entrada de H2SO4 al 96%
CH3-CH=CH2 + H2+1SO4-2 → (CH3)2CH+1(O-SO3H)-1
Δ
Ecuación Balanceada
(CH3)2CH+1(OSO3H)-1 + H2+1O-2 → (CH3)2CH+1OH-1 + H2+1SO4-2
Δ
3 -C- 3
10 -H- 10
1-S- 1
5 -O- 5
Entrada de
propileno
H2O
Ester
Vapor
NaOH
1
2
3
4
5
6

5. Las primeras reacciones que se presentan son exotérmicas al agregar ácido
sulfúrico al propileno.
Cuando el subproducto “éster de isopropilo” se agrega agua y vuelve a calentarse
comienza una reacción endotérmica con los productos finales: isopropanol y ácido
sulfúrico. El ácido pasa a un proceso de tratamiento y vuelve de nuevo la
recirculación para el proceso ya mencionado.
Descripción de los procesos (diagrama):
1. Entra la mezcla de propeno y ácido sulfúrico en la primer torre, produce una
reacción exotérmica, y lo cual produce una esterificación haciendo el
subproducto sulfato de propilo.
2. En el segundo tanque el subproducto se disuelve con agua, pasa por un
medio de bombeo.
3. Entra a la segunda torre donde la mezcla se somete a altas temperaturas,
en donde los intercambios de valencia se producen y se forman los
productos finales; en tanto el isopropanol, siendo un compuesto orgánico
volátil se desprende del ácido, y se dirige hacia la otra torre. El ácido pasa
por un proceso de tratamiento para luego volver a utilizar en los mismos
procesos ya mencionados. Tipo de reacción en este proceso: endotérmica.
4. En la siguiente torre el isopropanol volatilizado pasa por un lavado de
hidróxido de sodio, el cual se remueven las impurezas que se llevó el
producto final. El depósito de sustancias residuales se dirige al tanque 7.
5. Pasa al siguiente tanque donde se almacena de forma temporal el
isopropanol y pasa por bombeado a la siguiente torre.
Éter
isopropílico
H2O y deshechos de
residuos
Isopropanol
puro
Recirculación
7
10
8 9

6. 6. En la torre 6 separa los componentes residuales ya neutralizados y se
separan del alcohol isopropílico, lo cual en la torre número 7 se dirigen sólo
los residuos que quedaron durante su proceso, al igual que el agua entre
otros componentes.
7. En la torre 7 se dirigen los residuos. En esta torre se encuentra algunas
cantidades residuales de sustancias que se utilizaron durante el proceso.
También esta torre contiene éter isopropílico. En este proceso el éter se
desprende de los residuos y se dirige hacia otra torre para su tratamiento.
8. La torre 8 dispone sólo del producto de interés, el cual pasa por un proceso
de un tratamiento, limpieza de impurezas.
9. La torre 9 dispone la descarga con el contenido a una concentración y una
pureza determinada; en este caso a veces debe de nuevo pasar por el
mismo proceso, inclusive lleva un proceso de recirculamiento. Por otro lado
el tanque dispone de dos conductos: para la circulación y la otra es
transferencia final del proceso de producto.
10.Tanque de almacenamiento número 10 se mantiene el producto con
algunas impurezas, y debe pasar a la torre 8 para la neutralización de otros
componentes. Pasa por proceso de circulación.
Propiedades de los isopropanoles
Tipo de reacción para su obtención
 Primera etapa: exotérmica
 Segunda etapa: endotérmica
Punto de fusión y ebullición:
 -89.5°C
 84.4°C
Reactivos durante su proceso:
 Propeno
 Ácido sulfúrico
Subproducto:
 Sulfato de isopropilo
Productos finales:
 Isopropanol

7.  Ácido sulfúrico
Estado de agregación:
 Líquido
 En el medio ambiente se volatiliza
ZONA O REGIÓN DONDE SE UBICA LA INDUSTRIA
Tlalnepantla, Estado de México
EMPRESA o COMPAÑÍA:
Química Jerez S.A. de C.V.
Dirección:
Pirul No. 34 Col. Bellavista C.P. 54090, Tlalnepantla, Estado de México.
SERVICIOS Y CARACTERPISTICAS QUE OFRECE LA EMPRESA:
Es una empresa orgullosamente mexicana y profundamente comprometida con el
medio ambiente, más del 90% de sus productos están hechos con materiales
reutilizables y sus composiciones son en su mayoría biodegradables, cada uno de
sus productos cuenta con una ficha técnica y su respectiva hoja de seguridad.
APLICACIÓN ALOHA
SITE DATA:
Location: Tlalnepantla, Estado de México
Building Air Exchanges per hour: 0.27 (unsheltered single storied)
Time: March 1, 2015 14:49 hours ST
CHEMICAL DATA:
Chemical Name: ISOPROPANOL Molecular Weight: 60.10 g/mol
PAC-1: 400 ppm PAC-2: 400 ppm PAC-3: 12000 ppm
IDLH: 2000 ppm LEL: 20000 ppm UEL: 127000 ppm
Ambient Boiling Point: 75.4° C
Vapor Pressure at Ambient Temperature: 0.057 atm
Ambient Saturation Concentration: 75,316 ppm or 7.53%

8. ATMOSPHERIC DATA:
Wind: 1.11 meters/second from 310° true at 10 meters
Ground Roughness: urban or forest Cloud Cover: 5 tenths
Air Temperature: 21° C Stability Class: D
No Inversion Height Relative Humidity: 50%
SOURCE STRENGTH:
Salida directa: 2500 Kg/h Altura de salida: 0
Duración de liberación: 60 minutos
Cantidad de liberación: 41.7 Kg/min
Total: 2500 Kg
THREAT ZONE:
Model Run: Heavy Gas
 Red : 24 meters --- (12000 ppm = PAC-3)
Note: Threat zone was not drawn because effects of near-field patchiness make
dispersion predictions less reliable for short distances.
 Orange: 157 meters --- (400 ppm = PAC-2)
 Yellow: 157 meters --- (400 ppm = PAC-1)
PUNTO DE AMENAZA:
Concentración estimada desde el punto:
Oeste: 45.7 metros Norte: 45.7 metros
Desde este punto la concentración no excederá los niveles mínimos de
preocupación.

9. MARCO LEGAL:
Normas Oficiales Mexicanas
 NOM-CCAT-019-ECOL/1993 “Contaminación atmosférica - fuentes fijas -
niveles máximos permisibles de emisión a la atmósfera de partículas (PST),
monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOX), óxidos de azufre
(SOX) y humo, así como los requisitos y condiciones para la operación de
los equipos de combustión de calentamiento indirecto utilizados en las
fuentes fijas, que usan combustibles fósiles líquidos y gaseosos o
cualquiera de sus combinaciones”
 NOM-085-SEMARNAT-2011 “Contaminación atmosférica-Niveles máximos
permisibles de emisión de los equipos de combustión de calentamiento
indirecto y su medición”.
 NOM-052-SEMARNAT-2005 “Características, el procedimiento de
identificación, clasificación y los listados de los residuos peligrosos.
 NOM-038-SEMARNAT-1993 “Métodos de medición para determinar la
concentración de dióxido de azufre en el aire ambiente y los procedimientos
para la calibración de los equipos de medición.
 NOM-039-SEMARNAT-1993 “Niveles máximos permisibles de emisión a la
atmósfera de dióxido de azufre y neblinas de ácido sulfúrico, en plantas
productoras de ácido sulfúrico.
Normas o Leyes Constitucionales en Materia Ambiental
 Artículos 32 fracciones I, XXIV y XXV de la Ley Orgánica de la
Administración Pública Federal
 5o. fracciones I y VIII, 6o. último párrafo, 8o. fracciones I y VII, 36, 37, 111
fracción I, del 161 al 169, 171 y 173 de la Ley General del Equilibrio
Ecológico y la Protección al Ambiente
 7o. fracciones II y IV, 16, 25, 46 y 49 del Reglamento de la Ley General del
Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente en materia de Prevención y
Control de la Contaminación de la Atmósfera
 38o. fracción II, 40 fracciones I y X, 41 y 48 de la Ley Federal sobre
Metrología y Normalización.
Protección al ambiente
 LEEGEPA, 3-1
 LADF 5, 6
 RLADF 52

10. Muestreo, monitoreo
De acuerdo con la NOM-085-SEMARNAT-2011:
El punto 6.5 determina que el caso de análisis instrumentales 6c, 7e y 10 de la
USEPA, en que una muestra se extrae de la chimenea y se pasa por un
analizador, se deberá muestrear y tomar lecturas durante al menos una hora con
el fin de obtener valores promedio representativos, con el equipo de combustión
en condiciones normales de operación. Para obtener los promedios se deben
tomar lecturas a intervalos iguales durante el tiempo que dure la corrida, con un
mínimo de 60 lecturas.
En el apartado 6.6 en equipos menores a 1 000 GJ/h las emisiones de SO2 se
pueden determinar mediante análisis en chimenea o a través de factores de
emisión o balance de masas.
Fluorescencia pulsante en UV
Esta técnica se aplica a la medición de la concentración de dióxido de azufre en el
aire.
Aquí se emplea la propiedad que tienen las moléculas de dióxido de azufre de
emitir luz (fluorescencia), cuando éstas son excitadas por luz ultravioleta.
La molécula de SO2, tiene la propiedad de que tras ser apagada una fuente de luz
Ultra Violeta (UV), que la ilumina, emite un pulso de energía luminosa dentro de la
región del ultravioleta, pero en una longitud de onda diferente. Si esta luz es
encendida y apagada de forma constante y con mucha frecuencia, obtenemos una
serie de pulsos muy rápidos. Cuanto mayor sea la concentración de moléculas de
SO2, más intensos serán los pulsos de luz emitidos. Midiendo la intensidad de la
luz correspondiente a cada pulso, podremos conocer la concentración de SO2
presente en la muestra de aire que se analiza.
El mecanismo de reacción de la fluorescencia implica dos pasos, en el primero las
moléculas de SO2 son irradiadas con fotones de 214 nm. Las moléculas absorben
parte de la energía de los fotones provocando que uno de los electrones se mueva
a un orbital de mayor energía.
El segundo paso implica la transición del estado excitado del SO2 a su estado
basal liberando energía en la forma de un fotón (hν). La longitud de onda de este
fotón es de 330 nm y se encuentra en el intervalo de luz ultravioleta sin embargo
es de una energía menor.
La medición de bióxido de azufre es afectada por compuestos que fluorescen de la
misma manera. Algunos compuestos orgánicos poliaromáticos como el naftaleno y

11. el óxido de nitrógeno tienen un intervalo espectral similar al del dióxido de azufre.
Para reducir esta interferencia estos compuestos se remueven empleando una
membrana de difusión.
Monitoreo y muestreo para la concentración y cantidades de NaOH.
No hay información sobre monitoreo en NaOH en específico para una industria.

12. PROPUESTA DE ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN
La siguiente propuesta para el control de las emisiones de dióxido de azufre son
las siguientes:
Dispositivos de control, como absorción y reacción usando un reactivo alcalino
para producir compuestos sólidos.
Además los siguientes conceptos para el control de los contaminantes.
 Dispositivos como sistemas húmedos
 Sistemas de aspersión seca
 Sistemas secos
Este tipo de sistemas permitirán el tipo de reacciones que dejará que los gases se
conviertan en otros productos, en el caso de SO2 los tratamientos mencionados
anteriormente cuentan con sistemas de recolección una vez neutralizado los
agentes, y el cual pasa por un precipitador electrostático. Los residuos pueden ser
reciclados con otro tipo de tratamientos que no afecten al medio ambiente.
BUSCAR ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN
Las propuestas mencionadas con anterioridad son una de las más accesibles para
la reducción de los contaminantes; también se busca la siguiente alternativa para
la reducción de estos contaminantes a la atmósfera:
 Dispositivos que permita durante las reacciones de los procesos captar los
agentes contaminantes.
 Maquinaria sofisticada para evitar emisiones.
OTRAS ALTERNATIVAS
 Uso de precipitadores electrostáticos.
 Sustancias alcalinas que permitan las ionizaciones de los sulfuros
 Desulfurizadores de gases tipo Wet FGD
 Desulfurizadores de Semi-Dry FGD
 Desulfurizadores de seawater FGD

13. CONCLUSIONES
Desde el punto de vista teórico, las investigaciones sobre procesos de producción
en base a los productos deseados incluyendo los compuestos nocivos que afectan
a la salud son una parte importante y fundamental de la investigación, ya que
desde este punto de vista referido permite el alcance a promover las ideas e
innovar alternativas para la reducción de contaminantes emitidos hacia la
atmosfera.
Con base a los datos e información obtenida del producto que se elabora en la
industria tiene como propósito las cuestiones sobre los lineamientos en cuanto a
las normatividades de seguridad, higiene, salud, monitoreo, análisis de los
contaminantes que se generan durante los procesos para obtener el producto
final.
Durante el lapso de un día, de acuerdo a los datos obtenidos durante los
procesos, las emisiones de gases se esparcían hacia el este, por lo cual la
concentración era más grande que la permitida en la zona que debía estar en el
límite.
Sólo la concentración se ubicaba a un radio desde el punto de emisión a 150m por
lo cual el agente contaminante emitido a la atmosfera no es mayor a medio
kilómetro o más y que este sólo puede determinar que el agente emitido no afecta
a la población en general.
La problemática de este tipo de procesos es que la empresa no cuenta con algún
dispositivo que permita la reducción de los gases contaminantes causando
enfermedades para los trabajadores, como daños a las vías respiratorias.
En cuanto a la salud pública, las exposiciones hacia este tipo de contaminantes
son un arma letal ya que origina enfermedades a largo o corto periodo, por lo que
las cuestiones de salubridad son muy indispensables. Esto permite que en cuanto
a los diversos agentes que se encuentren en la atmosfera, sobre todo en la región
donde la empresa elabora el producto esté bajo las normatividades, reglas y leyes
que permitan métodos de reducción de contaminantes químicos hacia la
atmósfera.
En vista práctico la investigación tiene como objetivo analizar los problemas en
casos reales, los cuales lleve a cabo las propuestas y soluciones a los problemas
ambientales en cuanto a agentes contaminantes emitidos al medio ambiente y las
consecuencias que puede prevalecer.

14. FICHAS DE CONSULTA
Mayer, Ludwick
(Métodos de la industria química 2)
1987
Editorial Reverté
Ciudad: Barcelona
Industria Química Jerez S.A. de C.V.
http://quimicajerez.com/electronica-y-computacion/alcohol-isopropilico
Pirul No. 34 Col. Bellavista C.P. 54090, Tlalnepantla, Estado de México.