ABSTRACTEn la qumica orgnica, se denomina alquilacin a la transferencia de un grupo alquilo de una molcula a otra. El grupo alquilo puede ser transferido como un carbocatin de alquilo, un radical libre, un carbanin o un carbeno (o sus equivalentes). Los agentes alquilantes son ampliamente utilizados en laqumica ya que el grupo alquilo es probablemente el grupo ms comn entre las molculas orgnicas. En el contexto de la refinacin del petrleo, se utiliza el trmino alquilacin para referirse a un procedimiento en donde se combinan olefinas con parafinas para formar isoparafinas de alto peso molecular. Es usual, la alquilacin del isobutileno (olefina) con isobutano para producir una mezcla del isobutano con isooctano. Es un proceso muy importante en la refinacin del petrleo porque produce un nmero de octanos superior a 87.La alquilacin se lleva a cabo mediante uno de dos catalizadores: (1) el hidrgeno de fluoruro y (2) cido sulfrico. En el proceso de alquilacin utilizando lquido fluoruro de hidrgeno, el cido puede ser usado repetidamente, prcticamente no abra ningn problema de eliminacin de cido. La relacin cido/hidrocarburo en el contacto r es de 2:1 y la temperatura oscila entre 15 a 35 C se puede mantener, ya que no es necesaria la refrigeracin. El cido fluorhdrico anhidro se regenera por destilacin con presin suficiente para mantener los reactantes en la fase lquida. En muchos casos, el acero es adecuado para la construccin de equipos de alquilacin, incluso en presencia de los catalizadores de cidos fuertes.POLIMERIZACIONLas reacciones de polimerizacin poseen un amplio campo de aplicacin, especialmente en la produccin plsticos, cauchos, resina y otros compuestos derivados del petrleo. Los procesos industriales para obtener estos productos utilizan como materia prima a las olefinas, las cuales se obtienen por pirlisis de los gases incondensables que se obtienen en la destilacin del petrleo. Dependiendo de los monmeros y del tipo de polimerizacin, se pueden tener una amplia gama de polmeros.

RECURSOSALQUILACIONEn los primeros tiempos del refino del petrleo, en los aos 20 y 30 del siglo pasado, la mayora de los componentes de mezcla de gasolinas estaban compuestos por materiales obtenidos directamente de la unidad de destilacin de crudo. Las refineras eran esencialmente calderas de petrleo bastante sencillas. Las primeras unidades de conversin eran poco complicadas y estaban orientadas al cambio trmico de naftas obtenidas directa-mente para producir componentes de mezcla de mayor octanaje para una mayor calidad del producto. La situacin cambi de forma significativa durante la Segunda Guerra Mundial cuando surgi, por razones obvias, una enorme necesidad de gasolina de aviacin de alto octanaje (los aviones mili-tares de la poca estaban en su mayor parte equipados con motores de pistones recprocos que utilizaban gasolina de alto octanaje, en lugar de motores a reaccin que utilizan queroseno).Una de las respuestas a esta necesidad de gasolina de alto octanaje fue el desarrollo de una unidad de conversin de la refinera: la unidad de alquilacin de cido fluorhdrico (HF).La unidad de alquilacin de HF (HFU) sigue siendo de importancia clave en nuestros das. Desempea un papel crtico al proporcionar uno de los principales materiales de aportacin al producto final del conjunto de mezcla de gasolinas. Su importancia ha crecido conjuntamente con las cada vez ms numerosas unidades de cracking cataltico en lecho fluido (FCC) en las refineras. El FCC aade valor a los productos finales pesados de la destilacin de crudo al romper catalticamente los materiales pesados en productos ms ligeros tales como petrleo de ciclo ligero y gasolina FCC, que se pueden utilizar directamente o despus de un hidrotratamiento en operaciones de mezcla del producto final. El inconveniente de este proceso es que en las operaciones de FCC tambin se producen olefinas ligeras, especialmente buteno y propeno. stas, por sus caractersticas intrnsecas, no sirven como materia prima. De modo similar, en cualquier proceso de destilacin de crudo se tiende a producir un exceso de productos finales ligeros, como el butano, que son de uso limitado. El n-butano se puede convertir fcilmente en isobutano, y en esta forma se une a las olefinas c3 c4 de FCC (buteno o propeno) como materias primas combinadas para la unidad de alquilacin de HF. La unidad de alquilacin de HF cumple la importante funcin de convertir estos subproductos en alquilato de alto valor, que se utiliza como componente de mezcla de la gasolina. Esta operacin, valiossima desde el punto de vista eco-nmico, de eliminar las olefinas c4 del FCC y los isoalcanos c4 de la unidad de destilacin de crudo de petrleo y convertirlos, mediante el proceso cataltico de alquilacin del HF (una reaccin Friedel-Crafts modificada) en isooctanos, sigue siendo de enorme importancia en el refino de petrleo. Los isooctanos (alquilatos) son el componente ms valioso de los que inter-vienen en la mezcla de la gasolina en el contexto actual de combustibles limpios y preocupacin por el medio ambiente. Tienen altos RON y MON (octanaje medido en laboratorio y octanaje probado en un motor esttico, respectivamente), bajo contenido de azufre, baja presin de vapor Reid (RVP) y un contenido de aromticos prcticamente nulo. Son los componentes perfectos de las gasolinas.En los ltimos quince aos, los requisitos de formulacin de las gasolinas, estipulados por los organismos medio-ambientales de las administraciones de casi todo el mundo (pero lideradas por la Unin Europea y los Estados Unidos), se han hecho considerablemente ms severos. La exigencia de menor contenido de azufre, de benceno, de aromticos, menor RVP y menor ndice de manejabilidad (una combinacin de propiedades de destilacin del combustible), limita seriamente las opciones de las compaas de refino en sus operaciones de mezcla del producto final, la gasolina. Los dos cambios ms recientes y que probablemente hayan tenido un mayor impacto en el conjunto de las gasolinas han sido la eliminacin del MTBE (metil terciario-butil ter) a causa de su efecto contaminador de las aguas subterrneas, y la adicin de bioetanol por sus propiedades neutras en carbono. El MTBE es un componente de alto octanaje de mezcla de gasolina con una menor presin de vapor. Aunque el etanol es tambin de alto octanaje, realiza una aportacin sustancial a la RVP, que esencialmente evita que el butano puro se utilice en gran cantidad en la misma combinacin de mezcla. As pues, el alquilato producido por la HFU es de excepcional valor para las refineras en su intento por cumplir con las limitaciones medioambientales y otras medidas legales en sus operaciones.

POLIMERIZACIONEn trminos generales, la polimerizacin es la unin de dos o mas hidrocarburos, para formar una molcula que tenga una cadena mas larga de carbono y un mayor punto de ebullicin. En realidad la polimerizacin ocurre en muchas reacciones, pero en la forma general que se aplica aqu, significa la practica de convertir hidrocarburos con cuatro tomos de carbono o menos, por molcula, productos que se comprenden principalmente en la ebullicin de la gasolina. El procedimiento se realiza termal o cataliticamente. Polimerizacin termalNo es selectiva en carcter, y por esta razn no se practican la fraccin y la preparacin de la cargaen una sola oleofina. La gasolina que resulta de la operacin es generalmente alrededor del nmero octano (80), con un alto valor de mezcla con otros constituyentes de combustibles de motor. Polimerizacin catalticaEl procedimiento de polimerizacin cataltica, como lo implica el nombre, usa un catalizador para convertir los hidrocarburos livianos insaturados, en gasolina o fracciones que pueden convertir en isoctanos y gasolina de avacin de numero octano (100).el procedimiento se desarrolla bajo condiciones menos drsticas, en lo tocante a presiones y temperaturas, que el procedimiento de polimerizacin termal, a pesar de que solo los insaturados quedan sujetos a reacciones.

RESOLUCIONALQUILACION AVANZADADefinicinEn la qumica orgnica, se denomina alquilacin a la transferencia de un grupo alquilo de una molcula a otra. El grupo alquilo puede ser transferido como un carbocatin de alquilo, un radical libre, un carbanin o un carbeno (o sus equivalentes). Los agentes alquilantes son ampliamente utilizados en la qumica ya que el grupo alquilo es probablemente el grupo ms comn entre las molculas orgnicas.En el contexto de la refinacin del petrleo, se utiliza el trmino alquilacin para referirse a un procedimiento en donde se combinan olefinas con parafinas para formar isoparafinas de alto peso molecular. Es usual, la alquilacin del isobutileno (olefina) con isobutano para producir una mezcla del isobutano con isooctano. Es un proceso muy importante en la refinacin del petrleo porque produce un nmero de octanos superior a 87.

Diagrama de flujo de la alquilacin

La alquilacin se lleva a cabo mediante uno de dos catalizadores: (1) el hidrgeno de fluoruro y (2) cido sulfrico. En el proceso de alquilacin utilizando lquido fluoruro de hidrgeno, el cido puede ser usado repetidamente, prcticamente no abra ningn problema de eliminacin de cido. La relacin cido/hidrocarburo en el contactor es de 2:1 y la temperatura oscila entre 15 a 35 C se puede mantener, ya que no es necesaria la refrigeracin. El cido fluorhdrico anhidro se regenera por destilacin con presin suficiente para mantener los reactantes en la fase lquida.En muchos casos, el acero es adecuado para la construccin de equipos de alquilacin, incluso en presencia de los catalizadores de cidos fuertes, como su efecto corrosivo se atena considerablemente por la formacin de esteres como productos intermedios catalticos.En la industria petrolera, el cido sulfrico y fluoruro de hidrgeno son empleados como catalizadores de alquilacin deben ser sustancialmente anhidros para ser efectivos, y el acero es satisfactorio. Cuando las condiciones no son anhidros, el equipo debe estar revestido de plomo, metal o esmalte. En unos pocos casos, de cobre o de cobre estaado todava se utiliza, por ejemplo, en la fabricacin de productos farmacuticos y fotogrficos para disminuir contaminacin con metales.La destilacin es por lo general el procedimiento ms conveniente para la recuperacin del producto, incluso en aquellos casos en los que los puntos de ebullicin son bastante cercanos entre s. Con frecuencia esa destilacin proporcionar un material acabado de calidad suficiente para satisfacer las demandas del mercado. Si no, otros medios de purificacin pueden ser necesarios, tales como cristalizacin o separacin por medio de disolventes. La eleccin de un disolvente adecuado, en muchos casos, dan lugar a la cristalizacin del producto alquilado y para su conveniente recuperacin.

Proceso de alquilacin REACTOR PHILIPS PARA ALQUILACIN CON HF

En el proceso Phillips, la carga de olefina e isobutano se seca y pasa a una unidad combinada de reaccin y decantacin. (1) 1

El hidrocarburo procedente de la zona de decantacin (Sedimentador) se carga en el fraccionador principal. El producto de evaporacin de la seccin superior del fraccionador principal pasa a un despropanizador. (2)

REACCIONES

Termodinmica del procesoste proceso se lleva a cabo a bajas temperaturas y presiones relativamente bajas, debido a que es un proceso de unificacin, mediante el cual se crean enlaces covalentes, por tanto se libera energa, y de sta manera se requiere una baja temperatura para mejorar el rendimiento de la alquilacin.Otro aspecto a tener en cuenta es que las reacciones que se llevan a cabo son irreversibles, esto es, no se puede alcanzar una eficiencia de 100%; particularmente, para el caso que nos ocupa, se puede llegar a una conversin mxima de 80%.POLIMERIZACIONLas reacciones de polimerizacin poseen un amplio campo de aplicacin, especialmente en la produccin plsticos, cauchos, resina y otros compuestos derivados del petrleo. Los procesos industriales para obtener estos productos utilizan como materia prima a las olefinas, las cuales se obtienen por pirlisis de los gases incondensables que se obtienen en la destilacin del petrleo. Dependiendo de los monmeros y del tipo de polimerizacin, se pueden tener una amplia gama de polmeros.Tipos de polimerizacinEl proceso de construir una molcula polimrica, y por ende obtener un material plstico, se denomina polimerizacin. Se diferencian dos tipos de procesos de polimerizacin, de adicin y de condensacin.POLIMERIZACIN DE ADICINEn esta clase de polimerizacin los polmeros son sintetizados por la adicin de monmeros insaturados a la cadena creciente. Un monmero insaturado es aquel que tiene un enlace covalente, o doble, entre sus tomos, estos enlaces covalentes son bastante reactivos y al ser eliminados permiten que el monmero se pueda acoplar con otros monmeros insaturados.Por ejemplo, al monmero de etileno se le rompe el enlace covalente entre sus dos tomos de carbono dejando dos electrones desapareados. Esto atrae otro monmero de etileno, rompindole el enlace covalente y acoplndolo. As puede continuar indefinidamente la reaccin formando la cadena polimrica.

Obviamente, cuando se va a iniciar la reaccin, el primer monmero no es capaz por s solo de romper el enlace covalente, por lo que se utilizaniniciadores. Los iniciadores son molculas que tienen la particularidad de romper por s mismas uno de sus enlaces. Luego de haberse dividido tenemos dos fragmentos, denominadosfragmentos iniciadores, cada uno con un electrn no apareado. Molculas como estas son el perxido benzoico y el 2,2'-azo-bis-isobutirilnitrilo (AIBN).

Estos electrones no apareados son inestables y buscarn la forma de aparearse con otros electrones para estabilizarse. Este electrn lo obtienen al romper el enlace covalente de un monmero, dejando a su vez a este monmero con un electrn desapareado que reacciona, de igual manera que el iniciador, con otro monmero propagndose la reaccin de polimerizacin por adicin.

Desafortunadamente, la reaccin tiene que acabar. Hay dos maneras de terminar la reaccin. La primera es llamadaacoplamiento. Sucede cuando dos electrones no apareados de dos cadenas diferentes que estn creciendo se encuentran, permitiendo que sus respectivas cadenas se acoplen.

La segunda forma de terminacin de la reaccin es llamadadesproporcionalizacin. Es un poco ms particular que la anterior. En la desproporcionalizacin, cuando se encuentran las dos cadenas crecientes, uno de los electrones desapareados en lugar de acoplarse sencillamente con el de la otra cadena, lo que hace es arrebatarle un tomo de hidrgeno, terminando su crecimiento y dejando a la ltima cadena con dos electrones desapareados entre los cuales se forma un enlace doble que tambin cierra esta cadena.

En general, un polmero de adicin como elpolietilenopuede representarse as:

En donde1y2son los grupos terminales de inicio y fin de la reaccin, que se encuentran en muy pequeas concentraciones comparados con la cantidad de monmeros de la cadena principal. Estos grupos terminales no tienen efecto en las propiedades mecnicas del polmero, pero s pueden influenciar la estabilidad qumica del mismo: en algunos polmeros, cuando son calentados o irradiados con luz, los grupos terminales inestables pueden iniciar la degradacin de la molcula.POLIMERIZACIN DE CONDENSACINA diferencia de la polimerizacin de adicin, en la polimerizacin de condensacin algunos tomos del monmero no son incluidos en el polmero resultante, por lo que se produce una pequea molcula como residuo. Usualmente agua o gas de cido clorhdrico (HCl).La obtencin de la siguiente poliamida es un ejemplo.

Tambin la obtencin de PET es otro ejemplo, la reaccin entre cido tereftlico y etilenglicol. Que produce (2n-1)H2O ms el polisterpolietiln tereftalato (PET).

Principales productos obtenidos por polimerizacin Polietileno(PE) (HDPE, LDPE) Polipropileno(PP) Poliestireno(PS) Poliuretano(PU) Policloruro de vinilo(PVC) Politereftalato de etileno(PET) Polimetilmetacrilato(PMMA) Nylon(poliamida 6, PA 6) Polietilenimina Polilactona Policaprolactona Polister Polisiloxanos Polianhidrido Poliurea Policarbonato Polisulfonas Poliacrilonitrilo Acrilonitrilo Butadieno Estireno(ABS) Polixido de etileno Policicloctano Poli (n-butil acrilato) Tereftalato de Polibutileno(PBT) Estireno Acrilonitrilo(SAN) Poliuretano Termoplstico(TPU)

Proceso industrial de la polimerizacinComo ejemplo para este trabajo, se considerar el proceso de obtencin de polietileno.Para obtener polietileno a partir del gas natural, la primera operacin es la separacin de las distintas molculas, seguidas por un cracking de las distintas molculas de etano. Dicho proceso puede ser trmico (por ser sometido a alta temperatura y presin) o cataltico (por aplicacin de calor y catalizadores)De esta forma, se obtienen las distintas olefinas: etileno, propileno, butileno, butadieno y gas de pirlisis.El polietileno se obtiene finalmente en sus tres formas comerciales por la polimerizacin del etileno.

El proceso de polimerizacin del etileno se inicia con una purificacin del etileno para obtener un producto de mayor calidad. Se limpiaran tanto las impurezas inorgnicas (compuestos de azufre, xido carbnico, anhdrido carbnico) como las orgnicas (etano, hidrgeno). Para esta parte se usan lavadores que actan a modo de columnas, aprovechando el bajo punto de ebullicin de ciertas impurezas para que salgan por la parte superior. Los componentes de alto punto de ebullicin salen por la parte inferior de la columna.

NOMENCLATURAAPIAMERICAN PETROLEUM INSTITUTEABSACRILONITRILO BUTADIENO ESTIRENOSANESTIRENO ACRILONITRILOTPUPOLIURETANO TERMOPLSTICOGLPGAS LICUADO DE PETROLEOGPMGALONES POR MINUTO

CONCLUSIONES La destilacin es un proceso fundamental en la industria de refinacin del petrleo, pues permite hacer una separacin de los hidrocarburos aprovechando sus diferentes puntos de ebullicin. La destilacin atmosfrica y al vaco es el primer proceso que aparece en una refinera. El petrleo se separa en fracciones que despus de procesamiento adicional, darn origen a los productos principales que se venden en el mercado: el gas LPG (comnmente utilizado en estufas domsticas), gasolina para los automviles, turbosina para los aviones jet, diesel para los vehculos pesados y combustleo para el calentamiento en las operaciones industriales.

Existe una gran competencia entre las grandes potencias por el dominio de los principales yacimientos petrolferos, que acuden a todos los medios, incluso a la fuerza, para apoderarse de ellos, debido a la importancia que tiene el aceite mineral, tanto en tiempos de paz como de guerra, por su uso en automviles, camiones, aeroplanos, barcos y tanques. Aparte de sus importantsimas aplicaciones como combustible y lubricante, sirve para otros numerossimos usos. El mercado del petrleo es un negocio global que involucra tanto a los pases exportadores como a los pases importadores. As vemos que en las pginas de los diarios locales cada da aparece publicada alguna noticia de tan importante rubro: del aumento de la produccin como del aumento o baja de los precios. En las refineras el petrleo est sometido a temperaturas y presiones que lo pueden hacer explotar espontneamente en caso de fuga. Los hidrocarburos son sustancias altamente inflamables, por esto los incendios petrolferos son muy difciles de apagar y exigen tcnicas de sofocamiento especiales.RECOMENDACIONES Debido a los cambios que ha ido experimentando nuestro entorno el problema de la contaminacin ambiental ha dejado de ser el problema de unos cuantos para ser el problema de todos. Por esto la explotacin de la actividad petrolera deber atenerse a los principios de Desarrollo Sustentable, el cual reza: "Asegurarse de que las naciones actuales satisfagan sus necesidades y aspiraciones, sin comprometer la disponibilidad de recursos para las futuras generaciones, a fin de que satisfagan tambin sus necesidades y aspiraciones, todo ello en equilibrio con los lmites de habilidad de los sistemas naturales para autorregenerarse, asegurando en todo momento un hbitat con aceptable calidad de vida" .

Estamos conscientes de que la explotacin petrolera produce, necesariamente, desechos, sin embargo, recomendamos que estos desechos sean tratados adecuadamente y dispuestos en sitios seguros para evitar lacontaminacindel ambiente, almacenamiento y aprovisionamiento de los derivados del petrleo (posibles derrames de producto).

BIBLIOGRAFIA Speight James G. Chemical Process And Design Hanbook - Mcgrawhill -2002 Ethylene-Figure 1 Production Of Ethylene From Refinery Gas.- Figure 5 Manufacture Of High-Density Polyethylene.www.textoscientificos.com/polietileno_verde Refinera de petrleo de catalizadores/catalizador que se utiliza para la polimerizacin - spanish.alibaba.com Petroecuador. Glosario de trminos petroleros (ao-2000). Quito Ecuador.