IQ-456 Sem 8.pptx

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE
HUAMANGA
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALURGIA
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA QUÍMICA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA
INGENIERÍA PETROQUÍMICA
IQ-456

UNIVERSIDADNACIONALDE SANCRISTÓBALDE HUAMANGA
FACULTADDE INGENIERÍAQUÍMICAYMETALURGIA
DEPARTAMENTOACADÉMICODE INGENIERÍAQUÍMICA
Ingeniería Petroquímica, IQ-456 Ing. José Alberto Cueva Vargas.
ESCUELA PROFESIONAL DE
INGENIERÍA QUÍMICA
LA PETROQUIMICA
Proceso por el cual se obtienen productos derivados de los
hidrocarburos, principalmente del gas natural y el petróleo.
Dichos productos se convierten en las materias primas (insumos)
de los procesos productivos de otras industrias.
• fabricación de plásticos,
• fertilizantes,
• asfalto,
• fibras sintéticas, etc.

Entre ellas se encuentran la propia industria química, que fabrica
una amplia gama de productos terminados que se utiliza en casi
todas las áreas de la actividad económica, o están presentes en
una infinidad de artículos utilizados en la vida cotidiana.
FUNCIÓN PRINCIPAL
Procesar y transformar materias primas provenientes de los
hidrocarburos
convertirlas, en productos químicos para el consumo final, o en
otras materias primas (productos químicos intermedios), de
otras industrias manufactureras.

ESTRUCTURA DE COMPLEJOS PETROQUIMICOS
La fabricación de materias primas básicas como gas de síntesis,
metano, etileno, propileno, acetileno, butadieno, benceno, tolueno, xilenos,
etc.
Los procesos de construcción básicos incluyen oxidación parcial,
reformado con vapor, craqueo catalítico y térmico, alquilación,
desalquilación, hidrogenación, desproporción, isomerización, etc.
Las operaciones unitarias comúnmente utilizadas son destilación,
destilación extractiva, destilación azeotrópica, cristalización, separación
con membrana, adsorción, absorción, extracción con solventes, etc

Fabricación de productos químicos intermedios derivados de los
productos químicos básicos anteriores.
Procesos unitarios como oxidación, hidrogenación, cloración, nitración,
alquilación, deshidrogenación.
Operaciones unitarias como destilación, absorción, extracción,
adsorción, etc.
Fabricación de productos químicos y polímeros específicos que
pueden utilizarse en la fabricación de productos y productos químicos
específicos para satisfacer las necesidades de los consumidores.
Incluye plásticos, fibras sintéticas, caucho sintético, detergentes,
explosivos, tintes, productos intermedios y pesticidas.

ESTRUCTURA DE COMPLEJOS PETROQUIMICOS
Intermedios de
primera
generación
Hidrógeno, Amoniaco, Metanol
Olefinas e hidrocarburos diénicos, etileno, propileno,
Butadieno, Isopreno, etc.
Hidrocarburos aromáticos, benceno, tolueno, xilenos,
Estireno, etc.
Intermedios de
segunda
generación
Introducción de varios átomos de hetro en la molécula final,
incluyendo oxígeno, nitrógeno, cloro y azufre mediante
varios procesos unitarios. Intermedios
Producto
objetivo
Plásticos, Fibras sintéticas, Fertilizantes, Disolventes,
Elastómeros, Drogas, Tinte, Detergente, Explosivo,
Pesticidas.

INDUSTRIA PETROQUÍMICA
Es la industria que se encarga de transformar químicamente los componentes
del Gas Natural y sus condensados y otros hidrocarburos líquidos en otros
materiales de mayor valor agregado.
PETROQUÍMICA BÁSICA
Son aquellas industrias que realizan la primera transformación del Gas
Natural, condensados u otros hidrocarburos líquidos, para la obtención de
insumos para la Industria Petroquímica Intermedia, pudiendo en algunos
casos, ser productos finales.

Es una sustancia incolora y no polar, que se presenta en forma de gas
a temperaturas y presiones ordinarias, y se caracteriza por su baja
solubilidad en fase líquida y elevada persistencia en la atmósfera.
EL METANO
Es el hidrocarburo saturado de cadena más corta que existe. Su fórmula
química es CH4, en la que cada uno de los átomos de hidrógeno está unido
a un átomo de carbono a través de un enlace covalente
Gas incoloro, inodoro y muy inflamable, que constituye el principal
componente del gas natural; procede de la descomposición de sustancias
orgánicas: el metano se utiliza como combustible y en la elaboración de
productos químicos y químicamente es el alcano más sencillo que existe.

• Fórmula química: CH4
• Masa molecular: 16,04 g/mol
• Punto de ebullición: -161º C
• Punto de fusión: -183º C
• Solubilidad en agua (ml/100ml a 20º C): 3.3
• Densidad relativa del gas (referencia; aire=1): 0.6
• Punto de inflamación: Gas inflamable
• Temperatura de autoignición: 537º C
• Límites de explosividad (% en volumen en el aire): 5-15.
PROPIEDADES FÍSICAS DEL METANO

PRINCIPALES DERIVADOS DEL METANO

PRINCIPALES DERIVADOS DEL METANO
EN EL PERU

PRINCIPALES DERIVADOS DEL ETANO

PRINCIPALES DERIVADOS DE LAS NAFTAS (AROMATICOS)

ETAPAS DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE AMONIACO

Diagrama de flujo de la producción de amoniaco

PLANTA DE AMONIACO BASF
ANTWERP – BELGICA

DESULFURIZACIÓN

REFORMADOR PRIMARIO Y SECUNDARIO

REFORMADOR PRIMARIO

REFORMADOR SECUNDARIO

TORRES DE
ABSORCIÓN
DE CO2

REACTOR DE
SÍNTESIS DE
AMONIACO

CONDENSADORES
DE AMONIACO

ÁCIDO NÍTRICO
El procedimiento consiste en hacer reaccionar en un reactor una mezcla de
amoniaco y aire enriquecido con oxígeno sobre un catalizador de malla de
platino, p , para obtener selectivamente óxido nítrico y agua, a temperaturas
entre 820-950 ºC y a presiones de 1-12 bar.
4 NH3(g) + 5 O2(g) (Pt; 850ºC) → 4 NO(g) + 6 H2O(g)
Estos productos pasan al sistema de enfriamiento donde se produce la reacción:
2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)
En la torre de absorción, cuando se ponen a circular el NO2 en contracorriente
el H20.
3NO2(g) + H2O(l) → 2HNO3(l) +NO(g)
Es un proceso exotérmico (ΔHº = -292.5 kJ/mol)
Se produce ácido nítrico con concentración de 60%.

DIAGRAMA DE PRODUCCIÓN DE ÁCIDO NÍTRICO

NITRATO DE AMONIO
El nitrato de amonio se obtiene de la reacción entre el amoníaco y
el ácido nítrico, esta reacción es irreversible, completa, instantánea
y exotérmica.
El calor de reacción depende de la concentración de ácido nítrico
usado y de la solución producida de nitrato de amonio, pues la
disolución cuanto más concentrada está, mayor es el calor de
reacción. Dicho calor de reacción se puede utilizar para producir la
evaporación del agua de la solución de nitrato de amonio, y además
para producir vapor.
NH3 + HNO3 → NH4NO3

DIAGRAMA DE PRODUCCIÓN DE NITRATO DE AMONIO

METANOL - REFORMACION AUTOTERMICA (ATR)
para producir metanol a partir de reservas de gas natural o de gas asociado
utilizando reformado autotérmico seguido de síntesis de reactor de agua en
ebullición. esta tecnología es muy adecuada para plantas a gran escala, así
como para la producción de metanol a olefinas o metanol de grado
combustible. También se incluye tecnología para instalaciones de metanol
más pequeñas y tecnología para modificar la capacidad de amoníaco en la
producción de metanol.

Descripción
El material de alimentación de gas se comprime (si es necesario), se
desulfura (1) y se envía a un saturador (2) donde el gas natural está saturado
con condensado de proceso y exceso de agua de la sección de destilación.
El reciclaje del proceso de condensado y el exceso de agua minimiza el
requerimiento de agua. En el saturador se utiliza vapor de baja presión de
grado medio, lo que ahorra vapor de alta presión. La mezcla de gas natural y
vapor se precalienta, se preforma (3) y se envía al autotérmico reformado (4).
autotérmica reformada cuenta con un reformador autónomo alimentado por
oxígeno y, por lo tanto, el costo primordial de los tubulares se puede adaptar
completamente. El reformador autotérmico puede operar a cualquier presión.
La presión de operación normalmente se selecciona entre 30 y 40 Kg / cm2g.

El gas de síntesis generado en el reformador autotérmico es más frío por la
generación de vapor a alta presión (5), precalienta el agua de alimentación
de la caldera, vuelve a hervir en la sección de destilación y precalienta el
agua desmineralizada.
El gas de síntesis que se puede obtener con esta tecnología es típicamente
deficiente en hidrógeno. por lo tanto, la composición del gas de síntesis debe
ajustarse reciclando el hidrógeno recuperado (6) del circuito de síntesis.
Después del enfriamiento final por aire o agua de enfriamiento, el hidrógeno
reciclado se agrega al gas de síntesis, que se comprime en un compresor de
un solo paso (7) y se envía al bucle de síntesis (8).
El circuito de síntesis está compuesto por un reactor de agua en ebullición
con tubo en estrella, que es más eficiente que los reactores adiabáticos. El
calor de reacción se elimina del reactor mediante la generación de vapor de
presión media. Este vapor se utiliza para calentar en el saturador (2).

El precalentamiento de la alimentación del reactor enfría el afluente del
reactor de síntesis. El enfriamiento adicional es por aire o por agua. El
metanol crudo se separa y se envía directamente a la sección de destilación
con un diseño de tres columnas muy eficiente.
El gas de reciclado se envía al compresor (9) del recirculador después de una
purga para eliminar el compuesto inerte. la purga se envía a una unidad de
recuperación de hidrógeno donde el hidrógeno se separa y se recicla al
compresor de gas de síntesis.
Topsoe suministra una gama completa de catalizadores para la producción de
metanol. El consumo total de energía para este esquema de proceso es de
aproximadamente 7,1 Gcal / tonelada de metanol. El consumo total de
energía para la producción de metanol de grado combustible es de
aproximadamente 6.8 Gcal / tonelada de metanol

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