Guia de MVC II Corte

PROCESOS PETROQUMICOS II

Prof (a). Cristina Barreto

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Produccin de CloroProduccin de MVCProduccin de PVC

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Produccin de MVC

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Etileno halogenado. Gas incoloro a temperatura ambiente.Olor ligeramente dulzn, con un umbral oloroso a partir de concentraciones de 2.000 ppm. Polimeriza bajo la accin de la luz.Dbilmente soluble en el agua, pero muy soluble en disolventes orgnicos. Es muy inflamable y produce explosiones con facilidad.Caractersticas PrincipalesSu manejo requiere estrictos controles de contaminacin atmosfrica

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2UsosSus principal uso es como monmero en la fabricacin de plsticos y resinas polivinlicas (PVC).Refrigerante e intermediario qumico. Actualmente est prohibido su uso como refrigerante en artefactos domsticos y como propelente de aerosoles debido a su accin cancergena

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Efectos NocivosEn altas concentraciones puede causar: Irritacin de los ojos, piel, nariz y gargantaEjerce Efectos Cancergenos. Su inhalacin produce malformaciones y distrofiasEuforiaAdormecimientoFalta de coordinacinNauseaVisin borrosaDesorientacinFrecuencia cardiaca irregular persistente (arritmias)InconcienciaMuerte

MaterialNmero CASLmite de ExposicinACIGH TLV-TWAOSHA PEL-TWAMonmero Cloruro de Vinilo75-01-45 ppm1 ppm (5 ppm TWA por cada perodo de 15 minutos).

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Efectos NocivosEl contacto directo con el lquido causa quemaduras por congelamiento de la piel, ojos y membranas mucosas con posible dao permanente.

Exposiciones repetidas causan angiosarcoma del hgado, una rara forma de cncer.

Exposiciones repetidas a altas concentraciones pueden causar degeneracin de las puntas de los huesos de los dedos.

MaterialNmero CASLmite de ExposicinACIGH TLV-TWAOSHA PEL-TWAMonmero Cloruro de Vinilo75-01-45 ppm1 ppm (5 ppm TWA por cada perodo de 15 minutos).

A nivel de VenezuelaProduccin y ConsumoMaterias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Nombre: Cloro Vinilos del Zulia, MVC (II).

Localizacin: Complejo Petroqumico El Tablazo, Edo. Zulia.

Licenciantes: Hoestch y UHDE.

Produccin: 130 MTMA de MVC.(Diseo)Desde 1992Materia Prima: Etileno de Olefinas y Cloro de Cloro-Soda.

Posee: 7 unidades de Proceso y 2 de Almacenamiento.

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2TricloroetanoTetracloroetanoPentacloroetanoCloruro de MetiloCloruro de EtiloTetracloruro de Carbono1,2- Dicloroetileno1,1- Dicloroetano1,1,2- TricloroetilenoPercloroetileno1,1,2- TricloroetanoCOCO2HClH2Algunos de los subporductos generados a lo largo del proceso de produccin de MVC se listan a continuacin

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Reaccin altamente exotrmica entre el etileno y el cloro. TipoReaccin cataltica homognea.Requiere de remocin de calor para mantener el control de la temperatura Reaccin Secundaria

EDC + Cl2 (g) ClCH2-CHCl2 + HCl 1,1,2 Tricloroetano

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2EstequiometraPuede llevarse a cabo con un pequeo exceso de cualquiera de los reactantes.FaseEsta reaccin puede ser llevada a cabo en fase lquida o en fase gaseosa y selectivamente en la presencia de un catalizador.La cloracin directa por lo general se conduce en EDC lquido en un reactor. El etileno y el cloro son disueltos en la fase lquida. Los Productos son retirados en fase de mezcla.

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2La mayora de los procesos industriales operan en fase lquida, con temperaturas que oscilan entre 50-90C, y a presiones relativamente bajas comprendidas entre 300 500 KPa

CondicionesFase GaseosaFase LquidaTemperatura85 90 C50 60 CMecanismo de ReaccinRadicales en CadenaInicoelectrfilo Catalizador No hayFeCl3 soportado en CaCl2(Catlisis Homognea)ProductosFase de VaporFase de MezclaProduccinBaja produccin de EDC debido a las impurezas que se pudieron haber formado durante la cloracin y que forman parte de la mezcla (no se separan)Conversin puede llegar al 100%. Selectividad 98-99%

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2PresinEl reactor de cloracin directa opera a una presin de 1,8Kg/cm2.

Cuando la alimentacin es de alta pureza, es preferible trabajar a una presin ms alta, ya que se logra la recuperacin de una mejor cantidad del EDC que se va en el venteo de gases inertes.Temperatura< 50 C> 65 CDan una formacin de subproductos ms baja pero limitando la eleccin del mtodo de transferencia de calor a enfriamiento con aire o con agua.Disminucin de la velocidad de reaccin. Incrementa la formacin de impurezas cloradas as como tambin se incrementar la velocidad de corrosin del material del reactor. 50 C

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2El catalizador minimiza las reacciones secundarias y suprime la formacin de sub-productos.Caractersticas Hace ms selectiva la produccin de EDC.Permite que la reaccin sea llevada a cabo a temperaturas substancialmente ms elevadas .Inhibe la corrosin en el sistema.FeCl3 /CaCl2Cloruro Frrico soportado en Cloruro de calcioEn Ana Mara Campos se utiliza 20 100 ppm de FeCl3 y se agrega NaCl para formar Fe2NaCl4. para formar un complejo el cual acta tambin como catalizador

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Ion CloronioEstado de Transicin1,2-Dicloroetano++Sustitucin NucleoflicaEtileno + CloroMecanismo del Ion HalogenonioRuptura Heteroltica

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Intermediario ReactivoMecanismo que involucra al Catalizador+Ruptura HeterolticaEtilenoCloro1,2-DicloroetanoIon Tetracloroferrato

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Reactor Cataltico de Columna de Burbujas Presin de OperacinTemperatura de OperacinAlimentacin de EtilenoAlimentacin de CloroSe inyecta en un distribuidor perforado a 25 C. Se inyecta en una boquilla a 25C. 4 atm.120 CEficiencia de Etileno99.5 %

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Reactor R-101Cloracin de etileno alta temperatura con recuperacin de calor

El cloro se inyectan en una boquilla y el etileno se inyecta en un distribuidor perforado. El EDC se produce principalmente en este reactor. Esta provisto de una pared cilndrica interna que proporciona un medio donde ocurre la reaccin . La mayor parte del etileno es transformado, las trazas que no reaccionaron son enviadas al reactor R-102.

Reactor R-102Es un reactor empacado.Est lleno de EDC lquido como medio para que ocurra la reaccin. Este reactor junto con el R-101, permiten alcanzar eficiencias de etileno del 99.5 %

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2115 120 C 2.5 2.6 Kg/cm2 97 C 0.5 0.6 Kg/cm2 0.57 kg/cm2 40- 50 C

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Tipo Frente a la cloracin directa, la reaccin es ms exotrmica por la entalpa de formacin de H2O.EtilenocidoClorhdricoOxgeno1,2-DocloroetanoEDCAguaGlobalmente, la exotermicidad de la conversin es an mayor porque alcanza aproximadamente -260 kJ/mol.EstequiometraLas transformaciones pueden llevarse a cabo en la presencia de aire u oxgeno. En ambos casos es importante evadir la oxidacin directa de hidrocarburos, y esto se logra introduciendo cido clorhdrico o etileno en exceso. Este ltimo se prefiere, porque genera menores cantidades de sub-productos debido al incremento en la temperatura.

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2EstequiometraEn la prctica, con aire, un pequeo exceso tanto de etileno como de oxidante se mantiene, para garantizar una alta conversin de cido clorhdrico (96-99%).La conversin del hidrocarburo debe ser alta (95-99%) para minimizar la prdida de materia prima en el gas residual. La selectividad molar del dicloroetano es tan alta como 93-95%.FaseLa oxicloracin se puede realizar en fase gaseosa con un reactor de lecho fijo o con un reactor de lecho fluidizado.

La oxicloracin tambin se puede realizar en fase lquida. Esto implica el uso de HCl acuoso que facilita la eliminacin del calor producido por la reaccin, pero agrava los problemas de corrosin.

Actualmente, todas las plantas industriales operan en al fase de vapor.

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2PresinTemperaturaLecho FijoLecho Fluidizado220-230C0.2-0.5 x 106Pa abs.230-300C0.3-1.5 x 106Pa abs.El proceso de cama fluidizada ofrece la ventaja de favorecer la uniformidad de la temperatura en el sistema del catalizador y evitando la aparicin de puntos calientes los cuales favorecen la sublimacin de las fases activas en el envejecimiento prematuro del catalizador.Resulta en un aumento en los problemas por corrosin requiriendo el uso de tubos de acero altamente aleados o acero Inconel, y cajas de distribucin recubiertas de niquel, mientras que la carcaza sigue siendo construida de acero al carbono

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2PresinTemperaturaSublimacin del catalizador Formacin de productos clorados no deseados Combustin total del etileno a CO2

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2CuCl2Cloruro CpricoCaractersticas Son utilizados para operar a temperaturas ms bajas, y para mejorar la selectividad.

Otros cloruros metlicos son combinados con el CuCl2 para incrementar la selectividad de la reaccin, reducir la volatilidad de los compuestos de cobre y prolongar la vida del catalizador.

Los soportes generalmente utilizados son a base de alminas, almino-silicatos, etc.

Su mecanismo de accin se puede explicar por la formacin de un complejo con etileno, el cual entonces tiene la capacidad de ser convertido a dicloroetano.

Tecnologas de Lecho Fluidizado Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Los reactores empleados en ste tipo de procesos son cilindros verticales con aceros de alta aleacin.

Equipados con bobinas internas hundidas en la masa del catalizador

Diseado para remover el calor generado por la reaccin, mientras que se produce agua directamente de una caldera de circulacin de agua alimentada o indirectamente mediante un intercambiador de calor de fluido.

La fluidizacin es asegurada mediante los mismos reactantes de la alimentacin o las corrientes de reciclo y particularmente mediante aire precomprimido. Favorece la uniformidad de la temperatura en el sistema.Evita la presencia de puntos calientes.Evita la desactivacin prematura del catalizador.Presin 200-500 KPaTemperaturas 220-230 C

Ventajas

Tecnologas de Lecho FijoMaterias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Los reactores empleados en este caso son del tipo multitubular con flujo refrigerante del lado de la carcaza para remover el calor generado por la reaccin y el vapor producido.

Los tubos verticales deben ser rellenados de catalizador uniformemente para garantizar una cada de presin comparable, las velocidades de flujo y los tiempos de contacto, evitando as temperaturas no uniformes, una disminucin en la selectividad y envejecimiento acelerado del sistema catalizador.

Se evita la formacin de puntos calientes mediante lo siguiente:Reduccin de la actividad volumtrica del catalizador mediante la dilucin del mismo con slido inerte.

Produccin de un gradiente de concentracin en la fase activa (cloruro cprico) durante el llenado.

Limitacin del avance de la reaccin mediante el uso de varios reactores ubicados en serie, empacados con catalizadores con un incremento en el contenido de cloruro cprico, alimentado en paralelo con aire u oxgeno.

Tecnologas de Lecho FijoMaterias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Las condiciones de operacin tambin son ms severas. De manera general, la temperatura y la presin son ms elevadas. Esto provoca peores problemas de corrosin, requiriendo el uso de mejores aleaciones.Actualmente , todas las plantas industriales operan en al fase de vapor, aunque algunos desarrollos han sido conducidos para alcanzar la oxiclorinacin de etileno en fase lquida, particularmente por Kellogg.

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Tecnologas de Lecho Fluidizado Tecnologas de Lecho FijoAireOxgenoDow, Ethyl, ICI, Solvay, Stauffer, Tokuyama Soda, Toyo Soda, Vulcan, etc. Stauffer, etc. AireOxgenoAllied, Goodrich, Hoechst, Monsanto, Rhne-Poulenc, Tokuyama Soda, etc. Goodrich, Mitsui Toatsu, Monsanto, Pittsburg Plate Glass, etc.

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Reacciones de Combustin formndose CO2 y CO como subproductosPor lo tanto se empleaExceso de HCl o etilenoFAVORECEExceso de O2Exceso de etilenoGenera cantidades ms pequeas de subproductos a causa del incremento de temperatura Por encima de 250 C se producen los siguientes sub.-productos:

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Por encima de 300 C: PRODUCENParte de los subproductos se forman si el HCl contiene acetileno. Algunas de las reacciones involucradas son: cloruros de metilo y metileno, cloroformo, tetracloruro de carbono, etc. Impurezas en especial el etano

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2HClH2HidrogenadorReactor de OxicloracinEtilenoO2AireColumna deEnfriamientoSbitoDecantadorde EDCH2OEDCH2OSeparadorAbsorbedoresde EDCH2OEDCH2ONaOHEDCH2OEDCGases de Venteohacia IncineracinHacia la unidad de Tratamiento de AguaT>90C220-240C0.2-0.5MPaGases de RecicloHacia Purificacin de EDCDe PurificacinDe MVCPd/Si

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Tratamiento Rpido de los productos gaseosos que salen de la zona de reaccinEnfriamiento suplementario de la fraccin de gas que sale de la torre de enfriamientoTratamiento de gases residuales

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Remueve agua e impurezas de bajo punto de ebullicin contenidas en EDC provenientes de, oxicloracin y sistema de cloracin de Benceno. Minimiza el contenido de CHCl3 y CCl4 y reduce la humedad a 10 ppm mx. en el EDC de la corriente del fondo. Purga de EDC en D-301 es necesaria para evitar acumulacin de livianos.Venteo de D-301 (no condensables) son enviados a incineracin A la entrada de condensador e-301 se adiciona NaOH (10%) para neutralizar HCl producto de descomposicin de organoclorados Calor proporcionado por rehervidores E-303 a/s. flujo de vapor esta controlado con la temperatura en el plato 60. esto asegura alta temperatura para evitar livianos y humedad en el fondo Corriente de fondo se enva a columna C-302 bajo control de nivel, el flujo depende de alimentacion en c-301

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Separa del EDC, impurezas de alto punto de ebullicin (pesados) provenientes de, cloracin directa; reactor de Cloracin de cloropreno.El EDC producto es enfriado a 50C en E-308 (con H2O ) y se enva a craqueo (D-401) La corriente de fondo contiene slidos que han pasado a travs del sistema y productos de alto punto de ebullicin, alguno de estos se descomponen formando coque y liberando HCl. Para minimizar este efecto, se mantiene el flujo de fondo a 7% del EDC produto que va a craqueo. La corriente de fondo se enva a la columna C-303 para recuperar la mayor parte del EDC y regresarlo a la C-302.

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Recupera el excedente de EDC del fondo de la columna de pesados. Por el fondo se obtiene los subproductos pesados, que junto con los gases no condensables producidos, se envan a la unidad de incineracin.Columna tiene 30 platos, alimentacin en plato 10Calor suministrado por rehervidor de vapor E-309 a/s. Destilacion realizada mediante vaco a 0.27 bar abs.La corriente de alimentacin puede concentrarse hasta 70 90% en impurezas totales Vapores de tope son condensados a 40C en E-310 y se recibe en el tambor de reflujo D-303. La relacin (reflujo/producto) esta entre 0.9 y 1.0El EDC producto se enva de regreso a la columna C-302 o al tambor D-401 de craqueo (dependiendo de la calidad)Los no condensables va enfriador con glicol (5C) son enviados a incineracin El producto de fondo de C-303 (subproducto) con 70 90% peso impurezas pesadas es enviado a incineracin.

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2 El EDC de Reciclo es el producto de fondo de la Columna de MVC (EDC que no reacciona + impurezas producto de la pirolisis). sta corriente se enva al sistema de cloracin de livianos para facilitar la remocin de benceno y cloropreno en el tren de purificacin de EDC.

El sistema de cloracin de livianos consiste en:* Reactor de cloracin de cloropreno* Reactor de cloracin de benceno* Columna de secado

El EDC de reciclo se enva al tambor flash D-518. * La corriente de tope se condensa y se enva al reactor de cloracin de benceno. * La corriente de fondo se enva al reactor de cloracin de cloropreno.

TipoEDCCalorMVCMaterias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Esta reaccin es endotrmica y puede ocurrir a presin atmosfrica. Reaccin de primer orden.Ocurre por reaccin en cadena de radicales libresFaseOcurre como una reaccin homognea en fase de vapor.Cloruro deHidrgeno

EstequiometraEDCCalorMVCCloruro deHidrgenoMaterias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2La conversin por paso del EDC se mantiene normalmente a 53-63%, con tiempo de residencia de 2-30s.

Se puede alcanzar la selectividad de la reaccin de craqueo hacia el MVC de >99% a estas condiciones.

El aumento de la conversin por encima de este nivel da progresivas selectividades ms bajas hacia el MVC y mayores tasas de coque

TemperaturaMaterias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Se da por encima de los 300C.

La velocidad de reaccin se hace significativa entre 400C 550C.Los procesos industriales operan entre 500 550C en ausencia de catalizador Induce al craqueo intenso de la molcula ya que la conversin es alta. La reaccin sera muy lenta (por ser endotrmica se ve favorecida a altas temperaturas).T de EDC :

Zona de Conveccin: Entrada: 160 C Salida: 225C

Zona de radiacin Entrada: 275 C Salida: 500C mx.

PresinMaterias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2 Entrada: 24 Kgf/cm2g

Salida: 21.8 Kgf/cm2g

ConveccinRadiacin Entrada: 25 Kgf/cm2g

Salida24.4 Kgf/cm2g

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Los sistemas catalticos utilizan carbn activado o cloruros metlicos, estos mejoran la conversin a ms baja temperatura.La corta vida de los catalizadores provoca paradas de planta muy peridicas, lo cual hace que su uso no sea rentable.

+HCl+IniciacinPropagacin++Terminacin++Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Conforman un grupo de hornos tubulares que trabajan en paralelo.

Trabaja bajo los mismos principios de los hornos de craqueo de hidrocarburos.Comprende:- Una zona de conveccin en la cual se aumenta la temperatura.- Una zona de radiacin donde se llevan a cabo las reacciones.

Los tubos estn hechos de alta aleacin, deben ser de acero especial (Ni, Cr) muy resistentes al calor y a la alta velocidad de flujo.

Se calienta por medio de quemadores que trabajan con gas natural

Los gases a la salida que se encuentran a 500C aproximadamente se enfran rpidamente.

Como se est en presencia de craqueo (pirolisis), se generan un gran nmero de subproductos.Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Reacciones consecutivas de la cloracin del cloruro de vinilo y de sus derivados obtenidos por deshidroclorcin:Tri, Tetra y Pentacloroetano.PercloroetanoDi, Tricloroetileno y Percloroeteileno

La hidroclorinacion del cloruro de vinilo:1.1-Dicloroetano

Reacciones de descomposicin:AcetilenoCoque

Conversin de impurezas inicialmente presentesHidrocarburos tales como etileno, butadieno y benceno.Derivados clorados como el cloropreno, cloruro de metilo y etilo, cloroformo, tetracloruro de carbono, etc.HidrogenoAlgunos de estos resultan de:

CAPACIDAD: 130000 MTYCONTROL DE TEMPERATURA: 400 - 490 CCONVERSION: 55 %La presencia de agua afecta de dos maneras: - Incrementa la corrosin - El FeCl3 formado cataliza otras reacciones de clorinacin.

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Separa el HCl del EDC y MVC proveniente de la zona de enfriamiento del horno.

Por el tope se obtiene cloruro de hidrgeno, se condensa y se alimenta al reactor de oxicloracin.

El fondo contiene MVC, EDC no convertido y subproductos de pirolisis.

Se separan el HCl del Dicloroetano (EDC) y Monocloruro de Vinilo (MVC) sta columna est construida en base a CS (carbn steel), y cuenta con 55 platos de vlvulas (ballast) La relacin de reflujo se mantiene en 0.6 La corriente de fondo contienen MVC, EDC no convertido y sub-producto de la pirolisis del MVC; sta corriente es alimentada a una segunda columna de purificacin denominada columna de MVC.

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Se obtiene por el tope MVC y se alimenta una columna despojadora de HCl

Por el fondo se obtiene EDC no convertido y subproductos de pirlisis, los cuales son enfriados y alimentados a la unidad de cloracin de livianos. La columna es construida de CS y tiene 70 platos perforados La relacin de reflujo se mantiene en 1.0 aprox Se mantiene la temperatura de fondo para evitar perdidas de MVC producto mayores a 500 ppm en la corriente de EDC de reciclo La corriente de fondo contiene EDC con impurezas livianas y pesadas que son enfriados y alimentados a la unidad de cloracin de livianos para la conversin de subproductos tales como benceno y cloropreno (49C)(171C)

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Despoja 300ppm de HCl residual, obtenindose por el fondo el MVC que se almacena.

El HCl que se obtiene del tope se recircula a la columna de HCl. El MVC producto contiene 300 ppm de HCl que son removidos en esta columna por un sistema de neutralizacin con soda custica y filtrado antes de enviarlo a las esferas de almacenamiento de MVC producto. Segn las especificaciones el material de la torre es CS (carbn steel), adems cuenta con 20 platos perforados El MVC producto de fondo contiene menos de 1 ppm de HCl

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2sta rea se encarga de quemar todos los compuestos organoclorados generados como subproductos inherentes al proceso.

Esta seccin tienen como objetivo limitar la emisin de hidrocarburos clorados al ambiente para que la contaminacin no sea muy severa. Esto se logra mediante la combustin de los hidrocarburos clorados a CO2, H2O Y HCl.

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Columna DespojadoraTamborde NeutralizacinTambor de NeutralizacinLa neutralizacin se realiza en dos pasos:Ajuste primario a pH = 7 en el tambor.Ajuste final en la lnea de bombeo de la recirculacin.La neutralizacin se realiza con NaOH al 10%.

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Columna DespojadoraPiscina N1Piscina N2Piscinas de NeutralizacinSe utiliza cuando se detecta un pH < 6 en la columna despojadora.Piscina N 1: 4.5 < pH < 6Piscina N 2: 6 < pH < 9La neutralizacin se realiza tambin con NaOH al 10%.

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Columna DespojadoraLa corriente de tope de la Columna Despojadora va al decantador de EDC Crudo.Intercambiador de PlacasTambor FlashHaciaDecantador de EDCLa corriente de fondo de la Columna Despojadora se enva al Tambor Flash y el lquido de sta se enva al sistema de Remocin de Slidos..

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Columna DespojadoraTambor FlashA las aguas provenientes del Tambor Flash se les dosifica Sulfito de Sodio y una solucin polielectroltica al 0.1%.Tambor ConcentradorTambor Recolector de H2O cond.En el Tambor Concentrador se promueve la floculacin de Fe(OH)2 y los slidos suspendidos.La solucin polielectroltica promueve la coagulacin de los flculos.Filtro Prensa

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Columna DespojadoraTambor FlashLos flculos son separados en el Tambor Concentrador y el agua clara sale por rebose al Tambor Recolector de H2O condensada por gravedad.Tambor ConcentradorTambor Recolector de H2O cond.Los slidos son enviados al filtro prensa y son retirados en tambores.Filtro Prensa

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2La reaccin que ocurre es:Ocurre en fase gaseosa y la reaccin es exotrmicaCondiciones de operacin

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2El carbn activado puede ser reemplazado por grafito, silicatos de aluminio y sodio, entre otrosHgCl2Carbn activado

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2Reactor multitubular en paralelo.

Contiene entre 1500-2000 tubos.

La carcaza tiene 2m de dimetro y 4m de alto para un arreglo de 1500 tubos.

Tiene un catalizador esttico o en lecho fluidizadode HgCl2 sobre carbn activado.

La temperatura oscila entre 100-170C y una presin de aproximadamente 0.3x106 Pa absolutos.

La conversin del acetileno es del 96-97%.

La selectividad en cloruro de vinilo de un 98% (C2H2).

Materias PrimasProductos ObtenidosObtencin de EDCpor Cloracin DirectaObtencin de EDCpor Oxicloracin de EtilenoPurificacin del EDCObtencin de MVCpor Craqueo de EDCPurificacin de MVCIncineracinPretratamiento de Efluentes Obtencin de MVC porAdicin de HCl y C2H2El acetaldehdo formado por trazas de agua presente en los reactantesEl 1,1dicloroetano, obtenido por la reaccin de cido clorhdrico con cloruro de vinilo, de acuerdo con la siguiente reaccin:


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Guia de MVC II Corte