PLANTAS DE FENOL Y ACETONA

OBTENCIÓN DE FENOL Y ACETONA.

Uno de los procesos para la fabricación de fenol y acetona está basado en la oxidación de cumeno, partiendo de la fabricación del propio cumeno.

El proceso consiste en dos etapas: planta de cumeno y planta de fenol.

El proceso de cumeno usa como materias primas benceno y propileno para formar, mediante alquilación, cumeno y popiisopropilbenceno, PIPB, como principal subproducto. En la etapa de transalquilación el PIPB es reaccionado con benceno para formar más cumeno. Tanto el reactor de alquilación como el de transalquilación utilizan zeolitas como catalizador. El cumeno producido es separado y purificado en el tren de destilación de la mezcla eficiente de reacción.

En la segunda etapa, planta de fenol, el cumeno es oxidado con aire para obtener hidroperóxido de cumeno (CHP) en un reactor multietapa en una fase líquida, la mezcla es entonces destiladaen un sistema de vacío. El CHP concentrado es entonces escindido a fenol y acetona en presencia de ácido como catalizador. El fenol y la acetona son purificados por destilación.

El alfa-metil-estireno, principal subproducto de la reacción de descomposición del CHP, es hidrogenado para formar de nuevo cumeno ó bien purificarlo en la planta de alfa-metil-estireno para su comercialización.

PLANTA DE CUMENO

La reacción principal es la alquilación del benceno con propileno que se lleva a cabo mediante catalizador de zeolita, para obtener cumeno (isopropilbenceno).

Las corrientes de subproductos son: propano no convertido presente en el propileno de alimentación, y una pequeña corriente de pesados con alto índice de octanos.

La pureza del cumeno producido es de 99,97%.

Descripción del proceso:

Antes de la alquilación, los butanos y butenos son eliminados de la alimentación de propileno en la columna desbutanizadora. El hervidor de fondos de la columna recupera el calor del efluente del reactor. En el fondo de columna se produce una limpieza de C4 y superiores. El propileno purificado se extrae como líquido desde una toma lateral y es bombeado a los reactores de alquilación.

PROCESOS.

La producción de fenol y acetona se realiza en dos etapas: oxidación de cumeno a hidroperóxido de cumeno y descomposición de hidroperóxido a fenol y acetona. La reacción de oxidación es autocatalítica, mientras que la reacción de descomposición es catalizada por ácido.

En la primera etapa el cumeno se oxida con aire y sosa cáustica como acondicionador del medio, para producir hidroperóxido de cumeno.

Después de una serie de etapas intermedias de purificación, concentración, etc., el hidroperóxido de cumeno se separa en medio ácido para formar fenol y acetona.

Proceso de Oxidación.

Consiste en la oxidación controlada del cumeno para formar hidróxido de cumeno. Esta reacción se lleva a cabo en cuatro oxidadotes en aire, a media presión. El oxígeno necesario se suministra por medio de aire. La reacción se acelera por el empleo de sosa cáustica como acondicionador del medio.

La velocidad de oxidación del cumeno aumenta con la temperatura y con la concentración final del mismo. El sobrante de oxígeno que no reacciona junto con la cantidad correspondiente de N2.

Proceso de Evaporación.

Una vez obtenido el hidróxido de cumeno en la sección de oxidación se obtiene un producto final con una concentración de hidróxido de cumeno del orden del 80% que constituirá la carga a la sección siguiente.

Proceso de Escisión.

El hidróxido de cumeno se descompone para dar como productos principales de la reacción fenol y acetona.

Proceso de Intercambio Iónico.

El exceso de acidez utilizado en escisión es necesario para que la reacción sea completa. Esta acidez se elimina de los productos formados (fenol y acetona), haciéndolos pasar por unas cámaras cargadas con resinas.

Proceso de Fraccionamiento.

Se encarga de separar y purificar la acetona y el fenol. El fenol es purificado haciendo reaccionar los carbonilos a compuestos de diferentes puntos de ebullición del fenol y posteriormente separados por destilación.