MANEJO DE RESIDUOS TÓXICOS EN LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA Beatríz Larrauri Rangel
ANTECEDENTES DE LA PETROQUÍMICA PETRÓLEO : El  petróleo corresponde a u na mezcla  de sustancias bituminosas  que  se encuentran en variadas formas . L o  compone n los siguientes elementos químicos: carbono  e  hidrógeno  principalmente .  A veces contiene algunas impurezas mezcladas como oxígeno, azufre y nitrógeno; encontrándose  también huellas de compuestos de hierro, níquel, vanadio y otros metales.
TEORÍAS DEL ORIGEN DEL PETRÓLEO T.Origen inorgánico Suponen  que el petróleo se formó mediante reacciones ocurridas en el interior de la corteza terrestre
T. Origen orgánico S up one  que en tiempos inmemoriales existieron miles de millones de seres vivientes (plantas  y animales microscópicos), que vivían en el océano o en inmensas lagunas. Cuando estos diminutos seres murieron y se hundieron en las aguas, sus restos se mezclaron en el fondo, capa sobre capa y fueron cubiertos por la arena y la arcilla. Bajo la   enorme presión que ejercían sobre ellos la tierra y el agua, se convirtieron finalmente en  roca. La teoría del origen orgánico se fundamenta en las siguientes observaciones  :    La presencia de sustancias ópticamente activas. La actividad óptica es una característica de las sustancias orgánicas. L a presencia en casi todos los petróleos de porfirinas, pigmento de numerosos organismos vivos. Presencia en casi todos los petróleos de estructuras semejantes al colesterol, producto que se encuentra en gran número de plantas y animales .
Teoría de Engler  1ª etapa: Depósitos de organismos de origen vegetal y animal se acumula ro n en el fondo de mares internos (lagunas marinas). Las bacterias actúa ba n descomponiendo los carbohidratos en gases y materias solubles en agua, y de esta manera  era n desalojados del depósito. Pe rmanecián  los constituyentes de tipo ceras, grasas y otras materias estables, solubles en aceite.
2 a  etapa:    A condiciones de alta presión y temperatura, se desprende CO 2  de los compuestos con grupos carboxílicos, y H 2 O de los ácidos hidroxílicos y de los alcoholes, dejando un residuo bituminoso. La continuación de exposiciones a calor y presión, provocando un craqueo ligero con formación de olefinas (protopetróleo).
   3 a  etapa:  L os compuestos no saturados, en presencia de catalizadores naturales, se polimeriza ba n y ciclisa ba n para dar origen a hidrocarburos .    Los aromáticos se forma ban , presumiblemente, por reacciones de condensación  acompañando a  reacciones de  craqueo y ciclisación, o durante la descomposición de las proteínas. 
CONDICIONES PARA QUE SE FORMEN YACIMIENTOS Debe  existir una roca permeable de forma tal que bajo presión el petróleo pueda moverse a través de los poros microscópicos de la roca. La presencia de una roca impermeable, que evite la fuga del aceite y gas hacia la superficie.   El yacimiento debe comportarse como una trampa, ya que las rocas impermeables deben encontrarse dispuestas de tal forma que no existan movimientos laterales de fuga de hidrocarburos. Debe existir material orgánico suficiente y necesario para convertirse en petróleo por el efecto de la presión y temperatura que predomine en el yacimiento  .  
INICIO DE LA PETROQUÍMICA  Mundialmente:Produción de isopropanol México:Producción de dodecilbenceno
PLANTAS DE PEMEX QUE ELABORAN PETROQUÍMICOS BÁSICOS Cadereyta, Reynosa Cd. Madero,Salamanca Poza Rica,Tula, Cactus Cangrejera, Cd. PEMEX Nuevo PEMEX Matapionche Minatitlán Salina Cruz
PLANTAS PETROQUÍMICAS EN PEMEX Cosoloacaque Cangrejera Escolin Independencia Morelos  Pajaritos Tula Camargo
IND. PETROQUIMICAS PRIVADAS BASF Mexicana, S.A. de C.V BASF Pinturas, S.A. de C.V. Polioles, S.A. de C.V.   Química Knoll, S.A. de C.V. / BASF Pharma  Dupont Proquim Grupo Polak
METANO Del metano se obtienen: Acetileno Hidrógeno Negro de humo Amoníaco Formaldehído Urea
ETILENO Del etileno se obtienen principalmente : Polietileno Acetato de vinilo Cloruro de etilo Cloruro de vinilo Dibromuro de etileno Ésteres sulfúricos
RESIDUOS TÓXICOS GENERADOS POR LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA RESIDUO: Material ya no útil en un proceso determinado
RESIDUO PELIGROSO (CRETIB) R esiduos peligrosos  :  Todos aquellos residuos en cualquier estado físico, que por sus características corrosivas, reactivas,   explosivas, tóxicas, inflamables o biológico-infecciosas, representen un peligro para el equilibrio ecológico al ambiente .
RESIDUO TÓXICO Sustancia capaz de alterar al medio ambiente,de acuerdo a la concentración de ésta, modificando el metabolismo  y a la salud de seres vivos.
R. TOXICOS QUE GENERA LA IND. PETROQUIMICA SÓLIDOS:Lodos con metales pesados (Plomo, mercurio y cromo) LÍQUIDOS:Crotonaldehído, compuestos clorados, c. hexaclorados orgánicos y cloroacetaldehído. GASES: de polímeros (ácido clorhídrico, fosgeno, monóxido y bióxido de carbono), emisiones a la atmósfera (óxidos de nitrógeno y bióxido de azufre),y catalizadores.
DAÑOS AL AMBIENTE POR LOS RESIDUOS TÓXICOS A la hidrología  A suelos A la atmósfera
DAÑOS A LA SALUD TOXICIDAD AGUDA   O INMEDIATA :  S e produce poco tiempo después de una única exposición, siendo de particular importancia cuando su magnitud es tal que supera todos los mecanismos de protección existentes   TOXICIDAD CRONICA : Son todas aquellas reacciones tóxicas diferidas  que comprenden largos períodos de latencia   .
MANEJO DE LOS RESIDUOS MANEJO debe considerarse a: el almacenamiento temporal, recolección, transporte, la posibilidad del reciclaje, neutralización, incineración y la disposición final de los residuos en confinamientos controlados (I.N.E., 2002).
DATOS TOXICOLOGICOS(ejemplos) Caract R. T. Límite de exposición Dosis letal LD 50 HCl (gas) 5 ppm / día 1 g / kg Crotonaldehído CH 3 CH=CHCHO (LÍQUIDO) 2 ppm / día 6 mg / kg Lodos con Plomo 0.5mg / día 0.5 g / kg
EQUIPO DE PROTECCION PERSONAL La norma  NOM-017-STPS-2001, establece la clasificación  del EP de acuerdo al tipo de riesgo Casco Overol Lentes de protección  Calzado de seguridad  Guantes Mandil Respirador contra gases y vapores
EQUIPO UTILIZADO EN DUPONT Casco Overol Lentes de protección  Calzado de seguridad  Guantes Respirador contra gases y vapores
CONFINAMIENTO DE LOS RESIDUOS De a cuerdo a la norma NOM-052-ECOL-1993, El confinamiento de los residuos  deben tener  ciertos requisitos para su almacenamiento, como es el caso del diseño del pozo de monitoreo y del tubo para captación de lixiviados.
CONSIDERACIONES DEL CONFINAMIENTO DE LOS RESIDUOS Las celdas deben contar con sistemas de captación de lixiviados Las celdas que contengan residuos que en su proceso  de estabilización generen gases o vapores deben contar con sistemas de venteo. Cuando en las celdas se depositen residuos peligrosos envasados, la estiba no debe exceder de una altura de 7 metros, podrá ser mayor la estiba cuando se justifique técnicamente y las características físicas del sitio lo permitan.
SEÑALAMIENTO DE RESIDUOS TOXICOS La norma NOM-018-STPS-2000, refiere como debe señalarse e identificar los posibles riesgos por sustancias químicas, en donde se ubican a los residuos tóxicos.
CODIGO DE COLORES UTILIZADOS  Los Colores indican diferentes  condiciones de riesgo   azul.- peligros a la salud.  rojo.- riesgo de incendio o inflamabilidad.  amarillo.- reactividad.  blanco.- equipo de protección requerido   o riesgos especiales
CLAVES NUMERICAS Los Números indican el  Grado de Riesgo : 0.- mínimo.  1.- ligero.  2.- moderado  3.- serio.  4.- severo.
ABREVIATURAS UTILIZADAS L as  siglas  o abreviaturas  indican  Riesgos específicos : Ox.- oxidante.  Cor.- Corrosivo.  Acid.- Ácidos.  W.- reacciona con el agua Alk.- Álcalis.  Otros.
DEFICIENCIAS EN EL ALMACENAMIENTO DE LOS RESIDUOS Áreas inadecuadas Carencia de control global Inexistencia de programas de inspección de etiquetados Etiquetado inadecuado  Inexistencia de planes de emergencia prevención y control de vertidos Inexistencia de planes de emergencia frente a residuos tóxicos.
 
INSTALACIONES PARA EL MANEJO DE LOS RESIDUOS Instalaciones de recuperación y reciclado   Instalaciones de tratamiento Instalaciones para el vertido en terrenos.
TRATAMIENTO FÍSICOS Estos tratamientos incluyen  diferentes métodos de separación de fases y solidificación. En el nivel más básico, la separación de fases incluye el uso de lagunas de decantación, secado de borras en lechos, y el almacenamiento prolongado en estanques de proceso. Todos los anteriores dependen de la decantación gravitacional, y los dos primeros permiten la remoción del líquido por decantación, drenaje y evaporación.
TRATAMIENTOS QUIMICOS Precipitación Oxidación Reducción Intercambio Iónico Fijación Química Neutralización
TRATAMIENTOS BIOLÓGICOS Consiste en la introducción de microorganismos que consumen, alteran y detoxifican los desechos , estos incluyen la bioremedación  in situ y ex situ.
 
CONCLUSIONES Falta  actualizar las normas ecológicas, ya que la ultima actualización de éstas ,  se realizaron en el año de 199 3. Falta especificar el estado físico en el que se pueden encontrar los residuos tóxicos en la industria  de acuerdo a su giro. Falta información de inversiones que se hayan aplicado en la industria petroquímica  en cuanto a programas de seguridad e higiene industrial que considere el manejo y su(s) posterior(es) tratamiento(s) de los residuos tóxicos generados por este giro industrial . No existen documentos  y bibliografía específica de lo que se realiza en  industrias petroquímicas,con respecto a l tipo de confinamientos  utilizados para  los residuos tóxicos que genera ésta  rama  industria l.

Petroquimica

  • 1.
    MANEJO DE RESIDUOSTÓXICOS EN LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA Beatríz Larrauri Rangel
  • 2.
    ANTECEDENTES DE LAPETROQUÍMICA PETRÓLEO : El petróleo corresponde a u na mezcla de sustancias bituminosas que se encuentran en variadas formas . L o compone n los siguientes elementos químicos: carbono e hidrógeno principalmente . A veces contiene algunas impurezas mezcladas como oxígeno, azufre y nitrógeno; encontrándose también huellas de compuestos de hierro, níquel, vanadio y otros metales.
  • 3.
    TEORÍAS DEL ORIGENDEL PETRÓLEO T.Origen inorgánico Suponen que el petróleo se formó mediante reacciones ocurridas en el interior de la corteza terrestre
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    T. Origen orgánicoS up one que en tiempos inmemoriales existieron miles de millones de seres vivientes (plantas y animales microscópicos), que vivían en el océano o en inmensas lagunas. Cuando estos diminutos seres murieron y se hundieron en las aguas, sus restos se mezclaron en el fondo, capa sobre capa y fueron cubiertos por la arena y la arcilla. Bajo la enorme presión que ejercían sobre ellos la tierra y el agua, se convirtieron finalmente en roca. La teoría del origen orgánico se fundamenta en las siguientes observaciones  :   La presencia de sustancias ópticamente activas. La actividad óptica es una característica de las sustancias orgánicas. L a presencia en casi todos los petróleos de porfirinas, pigmento de numerosos organismos vivos. Presencia en casi todos los petróleos de estructuras semejantes al colesterol, producto que se encuentra en gran número de plantas y animales .
  • 5.
    Teoría de Engler 1ª etapa: Depósitos de organismos de origen vegetal y animal se acumula ro n en el fondo de mares internos (lagunas marinas). Las bacterias actúa ba n descomponiendo los carbohidratos en gases y materias solubles en agua, y de esta manera era n desalojados del depósito. Pe rmanecián los constituyentes de tipo ceras, grasas y otras materias estables, solubles en aceite.
  • 6.
    2 a etapa:   A condiciones de alta presión y temperatura, se desprende CO 2 de los compuestos con grupos carboxílicos, y H 2 O de los ácidos hidroxílicos y de los alcoholes, dejando un residuo bituminoso. La continuación de exposiciones a calor y presión, provocando un craqueo ligero con formación de olefinas (protopetróleo).
  • 7.
      3a etapa: L os compuestos no saturados, en presencia de catalizadores naturales, se polimeriza ba n y ciclisa ba n para dar origen a hidrocarburos .   Los aromáticos se forma ban , presumiblemente, por reacciones de condensación acompañando a reacciones de craqueo y ciclisación, o durante la descomposición de las proteínas. 
  • 8.
    CONDICIONES PARA QUESE FORMEN YACIMIENTOS Debe existir una roca permeable de forma tal que bajo presión el petróleo pueda moverse a través de los poros microscópicos de la roca. La presencia de una roca impermeable, que evite la fuga del aceite y gas hacia la superficie.   El yacimiento debe comportarse como una trampa, ya que las rocas impermeables deben encontrarse dispuestas de tal forma que no existan movimientos laterales de fuga de hidrocarburos. Debe existir material orgánico suficiente y necesario para convertirse en petróleo por el efecto de la presión y temperatura que predomine en el yacimiento .  
  • 9.
    INICIO DE LAPETROQUÍMICA Mundialmente:Produción de isopropanol México:Producción de dodecilbenceno
  • 10.
    PLANTAS DE PEMEXQUE ELABORAN PETROQUÍMICOS BÁSICOS Cadereyta, Reynosa Cd. Madero,Salamanca Poza Rica,Tula, Cactus Cangrejera, Cd. PEMEX Nuevo PEMEX Matapionche Minatitlán Salina Cruz
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    PLANTAS PETROQUÍMICAS ENPEMEX Cosoloacaque Cangrejera Escolin Independencia Morelos Pajaritos Tula Camargo
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    IND. PETROQUIMICAS PRIVADASBASF Mexicana, S.A. de C.V BASF Pinturas, S.A. de C.V. Polioles, S.A. de C.V. Química Knoll, S.A. de C.V. / BASF Pharma Dupont Proquim Grupo Polak
  • 13.
    METANO Del metanose obtienen: Acetileno Hidrógeno Negro de humo Amoníaco Formaldehído Urea
  • 14.
    ETILENO Del etilenose obtienen principalmente : Polietileno Acetato de vinilo Cloruro de etilo Cloruro de vinilo Dibromuro de etileno Ésteres sulfúricos
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    RESIDUOS TÓXICOS GENERADOSPOR LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA RESIDUO: Material ya no útil en un proceso determinado
  • 16.
    RESIDUO PELIGROSO (CRETIB)R esiduos peligrosos : Todos aquellos residuos en cualquier estado físico, que por sus características corrosivas, reactivas, explosivas, tóxicas, inflamables o biológico-infecciosas, representen un peligro para el equilibrio ecológico al ambiente .
  • 17.
    RESIDUO TÓXICO Sustanciacapaz de alterar al medio ambiente,de acuerdo a la concentración de ésta, modificando el metabolismo y a la salud de seres vivos.
  • 18.
    R. TOXICOS QUEGENERA LA IND. PETROQUIMICA SÓLIDOS:Lodos con metales pesados (Plomo, mercurio y cromo) LÍQUIDOS:Crotonaldehído, compuestos clorados, c. hexaclorados orgánicos y cloroacetaldehído. GASES: de polímeros (ácido clorhídrico, fosgeno, monóxido y bióxido de carbono), emisiones a la atmósfera (óxidos de nitrógeno y bióxido de azufre),y catalizadores.
  • 19.
    DAÑOS AL AMBIENTEPOR LOS RESIDUOS TÓXICOS A la hidrología A suelos A la atmósfera
  • 20.
    DAÑOS A LASALUD TOXICIDAD AGUDA O INMEDIATA : S e produce poco tiempo después de una única exposición, siendo de particular importancia cuando su magnitud es tal que supera todos los mecanismos de protección existentes TOXICIDAD CRONICA : Son todas aquellas reacciones tóxicas diferidas que comprenden largos períodos de latencia .
  • 21.
    MANEJO DE LOSRESIDUOS MANEJO debe considerarse a: el almacenamiento temporal, recolección, transporte, la posibilidad del reciclaje, neutralización, incineración y la disposición final de los residuos en confinamientos controlados (I.N.E., 2002).
  • 22.
    DATOS TOXICOLOGICOS(ejemplos) CaractR. T. Límite de exposición Dosis letal LD 50 HCl (gas) 5 ppm / día 1 g / kg Crotonaldehído CH 3 CH=CHCHO (LÍQUIDO) 2 ppm / día 6 mg / kg Lodos con Plomo 0.5mg / día 0.5 g / kg
  • 23.
    EQUIPO DE PROTECCIONPERSONAL La norma NOM-017-STPS-2001, establece la clasificación del EP de acuerdo al tipo de riesgo Casco Overol Lentes de protección Calzado de seguridad Guantes Mandil Respirador contra gases y vapores
  • 24.
    EQUIPO UTILIZADO ENDUPONT Casco Overol Lentes de protección Calzado de seguridad Guantes Respirador contra gases y vapores
  • 25.
    CONFINAMIENTO DE LOSRESIDUOS De a cuerdo a la norma NOM-052-ECOL-1993, El confinamiento de los residuos deben tener ciertos requisitos para su almacenamiento, como es el caso del diseño del pozo de monitoreo y del tubo para captación de lixiviados.
  • 26.
    CONSIDERACIONES DEL CONFINAMIENTODE LOS RESIDUOS Las celdas deben contar con sistemas de captación de lixiviados Las celdas que contengan residuos que en su proceso de estabilización generen gases o vapores deben contar con sistemas de venteo. Cuando en las celdas se depositen residuos peligrosos envasados, la estiba no debe exceder de una altura de 7 metros, podrá ser mayor la estiba cuando se justifique técnicamente y las características físicas del sitio lo permitan.
  • 27.
    SEÑALAMIENTO DE RESIDUOSTOXICOS La norma NOM-018-STPS-2000, refiere como debe señalarse e identificar los posibles riesgos por sustancias químicas, en donde se ubican a los residuos tóxicos.
  • 28.
    CODIGO DE COLORESUTILIZADOS Los Colores indican diferentes condiciones de riesgo azul.- peligros a la salud. rojo.- riesgo de incendio o inflamabilidad. amarillo.- reactividad. blanco.- equipo de protección requerido o riesgos especiales
  • 29.
    CLAVES NUMERICAS LosNúmeros indican el Grado de Riesgo : 0.- mínimo. 1.- ligero. 2.- moderado 3.- serio. 4.- severo.
  • 30.
    ABREVIATURAS UTILIZADAS Las siglas o abreviaturas indican Riesgos específicos : Ox.- oxidante. Cor.- Corrosivo. Acid.- Ácidos. W.- reacciona con el agua Alk.- Álcalis. Otros.
  • 31.
    DEFICIENCIAS EN ELALMACENAMIENTO DE LOS RESIDUOS Áreas inadecuadas Carencia de control global Inexistencia de programas de inspección de etiquetados Etiquetado inadecuado Inexistencia de planes de emergencia prevención y control de vertidos Inexistencia de planes de emergencia frente a residuos tóxicos.
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  • 33.
    INSTALACIONES PARA ELMANEJO DE LOS RESIDUOS Instalaciones de recuperación y reciclado Instalaciones de tratamiento Instalaciones para el vertido en terrenos.
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    TRATAMIENTO FÍSICOS Estostratamientos incluyen diferentes métodos de separación de fases y solidificación. En el nivel más básico, la separación de fases incluye el uso de lagunas de decantación, secado de borras en lechos, y el almacenamiento prolongado en estanques de proceso. Todos los anteriores dependen de la decantación gravitacional, y los dos primeros permiten la remoción del líquido por decantación, drenaje y evaporación.
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    TRATAMIENTOS QUIMICOS PrecipitaciónOxidación Reducción Intercambio Iónico Fijación Química Neutralización
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    TRATAMIENTOS BIOLÓGICOS Consisteen la introducción de microorganismos que consumen, alteran y detoxifican los desechos , estos incluyen la bioremedación in situ y ex situ.
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    CONCLUSIONES Falta actualizar las normas ecológicas, ya que la ultima actualización de éstas , se realizaron en el año de 199 3. Falta especificar el estado físico en el que se pueden encontrar los residuos tóxicos en la industria de acuerdo a su giro. Falta información de inversiones que se hayan aplicado en la industria petroquímica en cuanto a programas de seguridad e higiene industrial que considere el manejo y su(s) posterior(es) tratamiento(s) de los residuos tóxicos generados por este giro industrial . No existen documentos y bibliografía específica de lo que se realiza en industrias petroquímicas,con respecto a l tipo de confinamientos utilizados para los residuos tóxicos que genera ésta rama industria l.