Procedimiento para la obtención de estireno puro a partir de una fracción de bencina de pirólisis.

Procedimiento para la obtención de estireno con una calidad para polimerización a partir de unas fracciones de bencina de pirólisis que contienen estireno por medio de una destilación extractiva,

caracterizado porque

* la fracción de bencina de pirólisis es separada dentro de una columna con pared separadora en una fracción de núcleo de C8, en una fracción de C7- y en una fracción de C9+,

* la fracción de núcleo de C8 que se ha obtenido es sometida a una hidrogenación selectiva del fenilacetileno C8H6 que está contenido en ella, y

* a continuación se lleva a cabo una separación por destilación extractiva de la fracción de C8 que se ha obtenido, en una fracción de estireno y en una fracción pobre en estireno.

Procedimiento para la obtención de estireno puro a partir de una fracción de bencina de pirólisis El invento se refiere a un procedimiento mejorado para la obtención de estireno puro a partir de una fracción de bencina de pirólisis. Unos procedimientos, que obtienen estireno puro con una calidad para polimerización a partir de unas fracciones de bencina de pirólisis mediante una destilación extractiva, se conocen a partir del documento de patente de los EE.UU. US 3.684.665 de Toray y a partir de las publicaciones de Sato, Hydrocarbon Processing [Tratamiento de hidrocarburos], Mayo de 1973, páginas 141 y siguientes, de Morimoto y colaboradores, Bulletin of the Japan Petroleum Institute [Boletín del Instituto Japonés del Petróleo], Volumen 16, Nº 1, Mayo de 1974, páginas 38 y siguientes, de Gentr y y colaboradores, Hydrocarbon Processing, Junio de 1997, páginas 73 y siguientes, de Emmrich y colaboradores, Int. J. of Hydrocarbon Engineering [Revista Internacional de Ingeniería de los Hidrocarburos], Volumen 3, Nº 9 de Octubre de 1998, páginas 62 y siguientes, y de Gentr y y colaboradores, Hydrocarbon Processing, Junio de 2004, páginas 62 y siguientes.

El usual modo de procedimiento según el habitual estado de la técnica se compone de las siguientes etapas:

(1) Separación de una fracción de C7-como fracción de cabezas en una primera columna de destilación y obtención de una fracción de C8+ como fracción de colas,

(2) separación de una fracción de C9+ en el sumidero de una segunda columna de destilación y obtención de una fracción de C8 en la cabeza de esta columna,

(3) hidrogenación selectiva del fenilacetileno en la fracción de C8,

(4) aportación de la fracción de C8 hidrogenada selectivamente a una columna de destilación extractiva y realización de la destilación para la obtención de una fracción de estireno y un disolvente en el sumidero de la columna y de una fracción pobre en estireno en la cabeza de la columna,

(5) tratamiento posterior de la fracción de estireno para la eliminación de componentes donantes de color, y

(6) tratamiento final de la fracción de estireno tratada posteriormente para la eliminación de los productos secundarios, que se habían formado al realizar el tratamiento posterior.

La etapa (3) de la hidrogenación selectiva de fenilacetileno es necesaria, con el fin de eliminar este componente desde la corriente empleada para la destilación extractiva. El fenilacetileno (= feniletino) es, al igual que el estireno, un compuesto insaturado. Su punto de ebullición está situado en 142, 4 º C y por consiguiente cerca del punto de ebullición del estireno, que es de 145, 8 º C. Por consiguiente, no es posible una sencilla separación por destilación con respecto del estireno. A causa de su polaridad, el fenilacetileno tampoco puede ser separado con respecto del estireno en una destilación extractiva en presencia de un disolvente que actúa selectivamente, puesto que la afinidad del fenilacetileno para el disolvente que actúa selectivamente es más fuerte que la afinidad del estireno para este disolvente. De esta manera, el fenilacetileno resultaría en común con el estireno como un extracto de una destilación extractiva.

J.C.Gentr y y C.S. Kumar en Hydrocarbon Processing, Junio de 1997, páginas 73-76, US Gulf Publishing Company Houston, describen las posibilidades de la recuperación de productos petroquímicos a partir de corrientes de combustibles y de bencinas de pirólisis mediante una destilación extractiva. Se explican en particular las posibilidades de la recuperación de benceno, tolueno, xileno y estireno. Como un apropiado medio se menciona en particular la destilación extractiva, puesto que muchos de los componentes que se han de obtener poseen unos puntos de ebullición situados muy juntos y no se pueden separar por medio de una sencilla destilación. Se describe como especialmente digno de pretenderse el mejoramiento de la obtención de estireno, puesto que los procedimientos de obtención que están a disposición para este producto hasta ahora son sólo insuficientemente aprovechables. Como un problema que se ha de resolver se describe la presencia de unos componentes que hierven a la misma, o casi la misma, temperatura en la bencina de pirólisis, mencionándose unos ejemplos. Como la única sustancia, que no es eliminable por medio de la mencionada destilación extractiva, se cita el fenilacetileno. Este compuesto se puede eliminar por medio de una hidrogenación selectiva a partir de la mezcla de sustancias. El estireno obtenido posee una pureza de 99, 9 por ciento en peso.

El proceso de una destilación extractiva con la meta de la obtención de estireno a partir de unas bencinas de pirólisis se describe a modo de ejemplo en el documento US 5849982 A. Este documento describe un procedimiento para la destilación extractiva con el fin de efectuar la separación de por lo menos un compuesto aromático insaturado sustituido a partir de una bencina de pirólisis, conteniendo esta bencina de pirólisis en la mezcla unos compuestos aromáticos y por lo menos un par de compuestos aromáticos, que poseen unos puntos de ebullición situados muy juntos, y un disolvente extractor se escoge entre dos componentes, y el primer componente se escoge entre el conjunto de los compuestos carbonato de propileno, sulfolano, metilcarbinol, 1-metil-2-pirrolidona, 2-pirrolidona o unas mezclas de ellos, y el segundo componente es agua.

Las especificaciones para un estireno puro prevén que el contenido de fenilacetileno en el estireno puro no ha de sobrepasar un determinado valor límite. Por lo tanto, es necesario eliminar el fenilacetileno a partir de la corriente que contiene estireno antes de la destilación extractiva. Una medida técnica para la eliminación es la hidrogenación selectiva (3) . En el caso de esta etapa de procedimiento, el fenilacetileno es transformado mediante hidrógeno en estireno y/o en etilbenceno. Una típica forma de realización de esta etapa de procedimiento hidrogena al fenilacetileno en la fase líquida bajo una presión elevada en condiciones suaves de temperatura. Por lo demás, para esta etapa se necesita un catalizador. Usualmente un experto en la especialidad se sirve en tal caso de un catalizador de metal noble (p.ej. Pt o Pd) , que había sido aplicado sobre un soporte (p.ej. Al2O3, SiO2 o TiO2) .

Las condiciones de hidrogenación se optimizan en lo que se refiere a la presión, la temperatura, el período de tiempo de permanencia y la cantidad del catalizador en el sentido de que el contenido de fenilacetileno en el efluente del reactor es tan pequeño, que en el caso de la ulterior obtención de estireno el remanente contenido de fenilacetileno en el estireno no sobrepasa el exigido valor límite y la pérdida de estireno se reduce a un mínimo a causa de una hidrogenación en exceso.

Para el tratamiento posterior según la etapa (5) se conocen a partir del documento US 3.763.015 el tratamiento con ácido nítrico HNO3 al 60 % y a partir del documento de patente alemana DE 198 53 916 el tratamiento con anhídrido de ácido maleico (MSA) . Es desventajoso en el caso de estos dos procedimientos, sin embargo, el hecho de que en general se necesitan otros productos químicos para el tratamiento posterior, y además el elevado gasto en aparatos para los recipientes de reacción y las etapas de tratamiento que se necesitan y la elevada pérdida de estireno por medio del tratamiento con HNO3 o respectivamente con MSA, que está condicionada predominantemente por una polimerización del estireno.

El tratamiento posterior es necesario, puesto que el producto de estireno que se ha obtenido con la etapa (4) cumple ciertamente todos los requisitos previamente establecidos a partir de la norma ASTM D-2827 en lo que se refiere a las impurezas todavía contenidas, pero no cumple el requisito en cuanto al color del producto. Esto lo enseñan en particular las publicaciones de Sato en 1973, de Morimoto en 1974 y de Emmrich y colaboradores en 1998. La antes mencionada norma ASTM exige un color más pequeño o igual que el de 10 mg de Pt/l (según la norma ASTM D-1209) . El producto de estireno que se ha obtenido a partir de la destilación extractiva está coloreado sin embargo, según sea la procedencia de la bencina de pirólisis, con un color amarillo desde ligero hasta fuerte. Esta coloración se debe en lo esencial a la presencia de unos derivados de 1, 3-ciclopentadieno o de otros sistemas insaturados múltiples veces.

Unos ejemplos de estas sustancias son:

5. metilen-1, 3-ciclopentadieno (fulveno)

** (Ver fórmula) **

5. etiliden-1, 3-ciclopentadieno (6-metil-fulveno) ,

** (Ver fórmula) **

y 5- ( (1-metil-etiliden) -1, 3-ciclopentadieno (6, 6-dimetil-fulveno)

** (Ver... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la obtención de estireno con una calidad para polimerización a partir de unas fracciones de bencina de pirólisis que contienen estireno por medio de una destilación extractiva, caracterizado porque

â?¢ la fracción de bencina de pirólisis es separada dentro de una columna con pared separadora en una fracción de núcleo de C8, en una fracción de C7-y en una fracción de C9+,

â?¢ la fracción de núcleo de C8 que se ha obtenido es sometida a una hidrogenación selectiva del fenilacetileno C8H6 que está contenido en ella, y

â?¢ a continuación se lleva a cabo una separación por destilación extractiva de la fracción de C8 que se ha obtenido, en una fracción de estireno y en una fracción pobre en estireno.