3132 PROCESO DE FABRICACI\u00d3N DE ESTIRENO El etilbenceno sufre una reacci\u00f3n de

3132 proceso de fabricación de estireno el

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3.13.2.-PROCESO DE FABRICACIÓN DE ESTIRENO El etilbenceno sufre una reacción de deshidrogenación catalítica a estireno en presencia de vapor. El reactor empleado es un reactor de lecho fijo con flujo radial. La reacción de deshidrogenación es favorecida a bajas presiones y se realiza normalmente en condiciones de vacío. Además del estireno se producen como subproductos principales el benceno y el tolueno junto con otros productos más ligeros. Dado que la reacción es endotérmica se necesita aportar calor a la misma, este calor de
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reacción es aportado por una corriente de vapor en estos reactores adiabáticos. El vapor es previamente sobrecalentado en un horno “superheater” y posteriormente entra en el reactor junto con el etilbenceno. El vapor se emplea como fuente de energía ya que favorece que no se forme coque. La salida del reactor tiene un calor residual que se aprovecha para precalentar la alimentación y producir vapor (que se usa en el proceso). Después pasa a un condensador donde se obtiene una corriente líquida con agua e hidrocarburos y una corriente gaseosa, ésta pasa a la sección de recuperación tras comprimirse. De la unidad de recuperación se obtiene por un lado una corriente gaseosa que se emplea como fuel en el “superheater” del vapor, por otro lado una corriente líquida que se separa en una fase acuosa que se junta con el condensado y en una fase orgánica. La mezcla deshidrogenada (principalmente tolueno, benceno, estireno y etilbenceno no convertido) pasa a la sección de fraccionamiento para separar los diferentes productos. La primera columna separa por cabeza el EB junto con el tolueno y el benceno, y por el fondo el estireno junto con subproductos pesados. En esta primera columna es necesario añadir un inhibidor para evitar la polimerización del estireno (aunque la destilación se realiza a vacío se alcanzan temperaturas cercanas a los 100ºC). Esta primera columna debe de ser cuidadosamente diseñada dada la proximidad de los puntos de ebullición del estireno y del etilbenceno. La corriente de cabeza pasa a una segunda columna donde se obtiene el EB por el fondo y se recicla. Por cabeza sale una mezcla de benceno y tolueno que pasa a una última columna donde se separan los dos subproductos. La corriente de fondo pasa a otra columna de destilación donde se separa el estireno monómero producto de los compuestos pesados. El proceso consigue un estireno de alta pureza (mínimo 99,85%p) y alta conversión de EB por paso (cerca del 70%) lo que permite reducir los costes de reciclo de EB. La figura 27 muestra el proceso descrito.
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FIG. 27.-Proceso clásico de fabricación de estireno monómero a partir de etilbenceno. Sobre este proceso clásico se ha realizado alguna mejora que consiste en la utilización de oxígeno en la sección de reacción del proceso. La sección de reacción consiste en varios reactores en serie, en este proceso mejorado se introduce oxígeno en el reactor intermedio con el fin de proporcionar calor para la reacción
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