INTRODUCCION isopropilbenceno

CAPITULO I PLANTA DE PRODUCCION DE ISOPROPILBENCENO

1.1 INTRODUCCION El proceso de producción de isopropilbenceno (cumeno), usa como materias primas benceno y propileno para formar, mediante alquilación, isopropilbenceno (IPB) y diisopropilbenceno (DIPB), como principal subproducto. En la etapa de transalquilación el DIPB es reaccionado con benceno para formar más IPB. Tanto el reactor de alquilación como el de transalquilación utilizan ácidos 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 destilada en 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. 1.2 ANTECEDENTES Los hidrocarburos aromáticos, principalmente benceno, tolueno, xilenos y etilbenceno, son compuestos básicos de partida para la síntesis de materias primas plásticas, cauchos sintéticos y otros productos orgánicos de interés industrial. La mayor parte se obtiene del petróleo, y sólo una pequeña proporción del carbón. Aunque el contenido de aromáticos originalmente presente tanto en el petróleo como en el carbón es bajo, en determinados procesos de tratamiento térmico o catalítico de refinerías y coquerías se producen en proporciones significativas que hacen económica su separación. 1.2.1 Procesos de transformación de aromáticos Dado que la industria química tiene una demanda de hidrocarburos aromáticos que no puede satisfacerse con la distribución de aromáticos obtenida directamente de las gasolinas reformadas y de pirólisis, se han desarrollado procesos de transformación de hidrocarburos aromáticos entre sí. De un modo global, el objetivo de estos procesos es contrarrestar el exceso de oferta de tolueno y el defecto de las de benceno y xilenos. Los procesos más significativos son: - Hidrodesalquilación de tolueno - Isomerización del m-xileno -Desproporcionamiento de tolueno y transalquilación con trimetilbencenos. 1.2.2 Derivados del Benceno El consumo de benceno se distribuye del siguiente modo: 52 % EB, intermedio para la fabricación del estireno; 18 % cumeno, intermedio para la fabricación de fenol;

16 % ciclohexano, empleado para fabricar caprolactama y ácido adípico; 14 % otros derivados: anhídrido maleico, nitrobenceno, alquilbenceno sulfonatos, clorobenceno, etc. El derivado mayoritario, EB, se transforma por deshidrogenación en estireno, monómero de partida para la fabricación de polímeros y copolímeros termoplásticos, elastoméricos y resinas de poliéster no saturado. El cumeno, obtenido por alquilación con propileno, se transforma en fenol, materia prima para la obtención de resinas de fenol-formaldehído o en otros derivados que también se emplean como materias primas plásticas, concretamente la caprolactama y el bisfenol A. El ciclohexano, obtenido por deshidrogenación del benceno, se emplea en la obtención de caprolactama y ácido adípico, materias primas de poliamidas. Entre los derivados minoritarios, el anhídrido maleico (fabricado también a partir de compuestos C4) es otro intermedio en la fabricación de plásticos; el nitrobenceno se emplea en su mayor parte en la fabricación de anilina (colorantes) y los LABS (alquilbenceno sulfonatos lineales) son surfactantes aniónicos empleados en la formulación de detergentes. 1.3 JUSTIFICACION En nuestro país no existe una planta de isopropilbenceno, las fábricas que necesitan este compuesto necesariamente se ven obligadas a importarlo. En Bolivia no existe una Planta productora de Cumeno, ni se ha formulado un diseño de pre factibilidad para su instalación, su carencia imposibilita la producción de acetona, fenol (proceso Hock). Este producto químico mejora el índice de octano de los carburantes. La Sociedad Nacional de Industrias recomienda que el producto es esencial para la producción de diversos derivados petroquímicos y del gas natural muy valiosos que en nuestro medio aún no se desarrolla y por ende se propone la construcción de esta planta química dirigido a nuestras necesidades así como las necesidades de los países de nuestra región que no cubren significativamente a sus industrias de este insumo. Además la demanda creciente para el bis-fenol A y las resinas fenólicas darán a lugar a una fuerte demanda para el isopropilbenceno en el continente Asiático en las próximas décadas. Cumeno o isopropilbenceno es producido por la reacción del propileno y el benceno sobre un catalizador ácido. La presencia de propileno en el gas natural puede ser aprovechado para la obtención del isopropilbenceno y de esta manera aumentar el valor agregado del producto. Además es de conocimiento común que la petroquímica en nuestro país está en su mayor auge, es este momento el que debemos aprovechar para incorporar nuevas plantas que suministren productos de beneficio no solo nacional sino internacional, el cumeno como bien ya se mencionó anteriormente es la materia prima para la obtención de fenol y acetona.

CAPITULO II ESTUDIO DE MERCADO

2.1 ESTUDIO DE MERCADO Los estudios anteriores sobre el tema en los últimos años son escasos en nuestro país, mas no en otros países como México y Brasil . Además la empresa española Pavco de producción de tuberías plásticas llevara a cabo la producción de propileno y polipropileno utilizando gas natural para el 2012 en sus instalaciones en Perú. Observando el escenario prometedor para la producción de cumeno, debido a que se producirá propileno y al boom del gas natural , se vio necesaria establecer si una planta de este tipo puede ser rentable. El isopropilbenceno es muy utilizado a nivel mundial, en Asia en países como ser Taiwán y Japón importan volúmenes grandes de esta materia prima a pesar de contar con plantas que se dedican a obtener esta materia prima, en América el principal consumidor de isopropilbenceno es EEUU, que al igual que los dos anteriores países importa el cumeno. China importa actualmente isopropilbenceno para incrementar su capacidad en la producción de fenol y acetona esto ya se da desde el año 2007 y aun pretende aumentar la capacidad de producción de estas dos plantas hasta el año 2012. Además la demanda creciente para el bis-fenol A y las resinas fenolicas darán a lugar a una fuerte demanda para el isopropilbenceno en el continente Asiático en las próximas décadas. 2.2 DESCRIPCION DEL PROCESO Los reactantes son alimentados como líquidos de sus respectivos tanques almacenadores. Luego se bombean a la presión requerida, determinada por las condiciones de operación del catalizador, los reactantes son mezclados vaporizados y calentados a la temperatura de operación del reactor. El catalizador convierte los reactantes a los productos deseables e indeseables de acuerdo a las reacciones mostradas a continuación: Reacción principal: C3H6 + C6H6  Propileno benceno

C6H5-C3H7 cumeno

Reacción secundaria: C3H6 Propileno

+

C6H5-C3H7 cumeno



C3H7-C6H4-C3H7 diisopropil benceno (DIPB)

La relación de alimentación de Benceno a Propileno es 1:1 la conversión del propileno de 91 %. Los productos gaseosos son enfriados para condensar el Cumeno, DIPB y el Benceno que no ha reaccionado. El propileno y el Propano impuro son separados del líquido y son usados como gas combustible .La corriente de líquido es enviada a dos columnas de destilación.

La primera columna de destilación separa Cumeno del Benceno y DIPB. La segunda columna de destilación separa Cumeno de DIPB. La corriente de DIPB será vendida como combustible. La mejor tecnología para la producción del Cumeno es un proceso catalizado que es optimizado a 350º C y 25 atm, el Benceno es dejado en exceso para limitar la cantidad de DIPB producido 2.2.1 Condiciones de los componentes, la estequiometria y cinética de la reacción que rigen el proceso. Cumeno o isopropilbenceno es producido por la reacción del propileno y el benceno sobre un catalizador ácido (Acido Fosfórico). El Cumeno puede ser usado para incrementar el octanaje en las gasolinas, pero su principal uso es como materia prima para la producción de Fenol y Acetona. En el cuadro 2 podemos observar las propiedades de los principales productos de la reacción: CUADRO 1: Propiedades de los componentes que intervienen en el proceso Punto de Ebullición

Presión de vapor

T (K)

T (K)

P (x10-6 KPa)

Benceno

353

562

4.87

Propileno

225

365

4.59

Propano

231

370

4.14

Cumeno

425

631

3.21

Calor de Vaporización del Cumeno: 3.81 x107 J/kmol Calor de Formación del Cumeno: 3.933 x106 J/kmol 2.2.2 Reacción de la producción de Cumeno La cinética que rige cada una de las reacciones que intervienen en el proceso son las siguientes: Para la reacción primaria: k1 C 3 H 6  C 6 H 6  C 9 H 12

propileno benceno cumeno r1  k1c p cb

mole / g cat sec

 24.90  k1  35 .  104 exp   RT 

Para la reacción secundaria: k2 C3 H 6  C9 H 12  C12 H 18

propileno cumeno p  diisopropilbenceno r2  k2c p cc

mole / g cat sec

 35.08  k2  2.9  106 exp   RT 

Donde: Las unidades de la energía de activación son kcal/mol, Las unidades de la concentración son mol/L temperatura esta en K Las unidades de la temperatura son en Kelvin. 2.2.3 Otras condiciones de operación para la de obtención de cumeno 2.2.3.1 Obtención del Isopropilbenceno (cumeno) por alquilación del benceno El cumeno se obtiene por alquilación del benceno con propileno, en lugar de etileno, pudiéndose emplear los mismos catalizadores (Al2O3, ácido fosfórico y otros) aunque la alquilación con propileno resulta más fácil y rápida que con etileno (por la formación de un carbocatión secundario).

También en este caso se producen polialquilbencenos (di-, tri- y tetraisopropilbencenos) con una configuración que depende del tipo de catalizador empleado. Estos polialquilbencenos se pueden transformar en cumeno, en presencia de benceno y de los catalizadores que son activos para la transalquilación. Entre los numerosos procesos desarrollados a escala industrial, la mayor parte emplea ácido fosfórico soportado y realiza la alquilación en fase líquida, sin reciclo de los polialquilbencenos, ya que el ácido fosfórico no es activo para la transalquilación. Una mezcla de benceno, propileno y propano (como diluyente) se bombea a través de varios reactores en paralelo. El calor generado en la reacción vaporiza propano y propileno, que burbujean en el líquido. La corriente que sale del reactor entra a una columna RECT en la que se produce una vaporización flash. De los vapores ascendentes se recupera el cumeno y el benceno mediante enfriamiento y descompresión en la columna DP, en la que se introduce también el benceno de alimentación, para su secado previo. Por cabeza de esta columna sale una mezcla de propano y agua.

El agua se purga, parte del propano se retorna a la columna como reflujo y el resto también se purga. Las colas de la columna RECT se destilan para separar el cumeno del exceso de benceno y de los subproductos pesados, que se queman. En el reactor se introduce también una pequeña cantidad de agua, para mantener la actividad del catalizador, que se acumula en el fondo de la columna RECT y debe purgarse. El propileno usado como materia prima puede ser incluso una fracción C3 sin separación previa del propano (40 – 60 % de propileno). La conversión del propileno es del 99,35%, con una selectividad en cumeno superior al 92 %. 2.3 DESCRIPCION DEL PRODUCTO El isopropilbenceno tiene su principal aplicación como deluyente para pinturas, las lacas y los esmaltes y como componente de algunos solventes. Otra importante aplicación del isopropilbenceno se da en los catalizadores de polimerización para la fabricación de plásticos, catalizador para acrílicos y como materia prima para los peróxidos y catalizadores de oxidación. El cumeno aparece como componente minoritario del petróleo y de los disolventes derivados del petróleo. Se utiliza en la fabricación de fenol y de sus productos asociados, acetona y metilestireno. El cumeno también puede aparecer como contaminante en el aire a niveles de ppb muy bajos (0,1 a 2,5 ppb), posiblemente proveniente de la emisión de gases de los automóviles. También puede encontrarse en la sangre y el aire espirado de trabajadores de hospitales o industrias químicas que no están expuestos a este compuesto, en niveles más altos para los trabajadores fumadores que para los no fumadores. 2.3.1 Caracteristicas del Producto Cumeno es el nombre utilizado comúnmente para el isopropilbenceno, un compuesto químico clasificado entre los hidrocarburos aromáticos. Se encuentra en el petróleo y en algunos de sus productos derivados, como algunos combustibles. Se utiliza en la síntesis de algunos detergentes y, principalmente, en la fabricación de fenol y acetona mediante la obtención previa de hidroperóxido de cumeno. 2.3.1.1 Propiedades físicas y químicas El cumeno es un líquido, aromático penetrante, incoloro e inflamable. Su temperatura de inflamación es de 44 ºC en copa cerrada y 25 ºC en copa abierta; su temperatura de autoignición es de 424 ºC; y cuando su dosado en presencia de oxígeno está entre 0,88% y 6,5%.   

Presión de vapor: 8 mmHg (a 20 ºC) Densidad relativa: 0,86 g/cm³ (a 15 ºC) Densidad relativa de los vapores: 4,1 (aire=1)

Es soluble en alcohol, éter, benceno y acetona. Es insoluble en agua.

2.3.1.2 Producción La producción comercial de cumeno se lleva a cabo a través de un catalizador de alquilación de benceno, con la adición de propileno. Puede usarse como catalizador el ácido fosfórico solididificado sobre alúmina, conforme se hacía hasta mediados de los años 1990, cuando alcanzó mayor auge la catálisis basada en zeolitas.

2.3.2 Ficha técnica Isopropilbenceno (Cumeno)

Isopropilbenceno (Cumeno)

General Nombre sistemático (1-metiletil) benceno Otros nombres isopropilbenceno Fórmula molecular C9H12 SMILES CC(C)C1=CC=CC=C1 Masa molar 120,19 g mol−1 Apariencia Liquido incoloro Número CAS [98-82-8] Propiedades Densidad y Fase Solubilidad en agua Punto de fusión Punto de ebullición Viscosidad MSDS Principal Peligros Punto de humeo Número RTECS

0,862 g cm−3, líquido insoluble −96 °C (117 K) 152,7 °C (425 K) 0,777 cP a 21 °C Peligros External MSDS Inflamable 102 °C GR8575000

Excepto cuando se avise, datos para materiales en su estado estándar (a 25 °C, 100 kPa) Infobox disclaimer and references 2.4 ANALISIS DE LA OFERTA Los principales ofertantes de isopropilbenceno en nuestro continente son EEUU, México y Brasil. La producción de cumeno en estos países se detalla a continuación en la tabla 1: Tabla 1 : Oferta de cumeno en el mundo LOCALIZACION CAPACIDAD DE PRODUCCION (KTon) Estados Unidos 1302 Europa Oriental 196 Japón 396 Otros lugares de Asia 34 Fuente: Montedison USA., Inc. (1985) 2.5 ANALISIS DE LA DEMANDA En conocida la demanda del isopropilbenceno a nivel mundial, esta demanda es creciente debido al uso del cumeno en la producción de derivados del fenol y la acetona, tal es el caso del bis-fenol A, resinas fenólicas y caprolactama. En la tabla 2 se detalla el consumo de cumeno a nivel mundial: Tabla 2: Demanda de cumeno en el mundo LOCALIZACION CONSUMO DE CUMENO (KTon) Estados Unidos 2345 Europa Oriental 1098 Japón 1987 Otros lugares de Asia 123 Fuente: Montedison USA., Inc. (1985) 2.6 ANALISIS DE LA OFERTA Y LA DEMANDA En la tabla 3 se muestra la oferta, la demanda y la demanda insatisfecha del cumeno a nivel mundial: Tabla 3: Análisis de la oferta y demanda del cumeno CAPACIDAD DE PRODUCCION CONSUMO DE CUMENO DEMANDA INSATISFECHA (KTon) (KTon) (KTon) 1302 2345 1043 196 1098 902 396 1987 1591 34 123 89 Fuente: elaboración propia

2.7 TAMAÑO DE PLANTA 2.7.1 Capacidad de planta y condiciones de operación. La planta en la cual se trabajara producirá Cumeno por una reacción de alquilación en fase vapor. La capacidad de la planta o producción anual de cumeno es del orden de 90 000 Ton/año de Cumeno al 99% de pureza. Se asume que un año es igual a 330 días, siendo los 35 días restantes del año utilizados para mantenimiento general de la planta, y que los trabajos diarios son distribuidos en 3 turnos de 8 horas cada uno.

CAPITULO III MATERIAS PRIMAS Y SUMINISTROS 3

MATERIAS PRIMAS Y SUMINISTROS

3.1 BENCENO El benceno es un hidrocarburo polinsaturado de fórmula molecular C6H6, con forma de anillo (se le llama anillo bencénico, o aromático, ya que posee un olor característico) y puede considerarse una forma polinsaturada del ciclohexano. En el benceno cada átomo de carbono ocupa el vértice de un hexágono regular, ocupa dos valencias con los dos átomos de carbonos adyacentes, una tercera valencia con un átomo de hidrógeno y la cuarta denominada 'oculta' dirigiéndola hacia el centro del anillo hexagonal formada en algunos casos de carbono y en otros de alguna base nitrogenada. Cada átomo de carbono comparte su electrón libre con toda la molécula (según la teoría de orbitales moleculares), de modo que la estructura molecular adquiere una gran estabilidad y elasticidad. El benceno es un líquido incoloro de aroma dulce y sabor ligeramente amargo, similar al de la hiel. Se evapora al aire rápidamente y es poco soluble en agua. Es sumamente inflamable, volátil y se forma tanto en procesos naturales como en actividades humanas. Del benceno se derivan otros hidrocarburos de este tipo entre los que se encuentran: el tolueno, el orto-xileno, el meta-xileno y el para-xileno y otros llamados polinucleicos que son el naftaleno, el fenantreno, antraceno y el pireno. El benceno se usa en grandes cantidades en los Estados Unidos y Bolivia. Se encuentra en la lista de los 20 productos químicos de mayor volumen de producción. Algunas industrias usan el benceno como punto de partida para manufacturar otros productos químicos usados en la fabricación de plásticos, resinas, nilón y fibras sintéticas como lo es el kevlar y en ciertos polímeros. También se usa benceno para hacer ciertos tipos de gomas, lubricantes, tinturas, detergentes, medicamentos y pesticidas. Los volcanes e incendios forestales constituyen fuentes naturales de benceno. El benceno es también un componente natural del petróleo crudo, gasolina y humo de cigarrillo. 3.1.1 Resonancia del Benceno La representación de los tres dobles enlaces se debe a Friedrich Kekulé, quien además fue el descubridor de la estructura anular de dicho compuesto y el primero que lo representó de esa manera.

3.1.2 Reactividad La reacción típica del benceno es la de sustitución aromática y puede seguir tres caminos:   

Electrofílica Nucleofílica De radicales libres

Las reacciones de sustitución aromática más corrientes son las originadas por reactivos electrofílicos. La capacidad del benceno para actuar como un dador de electrones se debe a la polarización del núcleo bencénico. Las reacciones típicas del benceno son las de sustitución. Los agentes de sustitución utilizados con más frecuencia son:    

Cloro Bromo Ácido nítrico Ácido sulfúrico concentrado y caliente

3.1.3 Hidrocarburos de la serie homóloga del benceno Los hidrocarburos tales como el tolueno, etilbenceno y los silicatoenos, etc., tienen carácter alifático y aromático. El benceno es no polar, lo mismo que el metano, siendo cero el momento dipolar de cada uno de los compuestos. Sin embargo, el tolueno tiene un pequeño momento dipolar (aproximadamente 0,4D) con la carga negativa sobre el núcleo y la positiva sobre el grupo metilo. Los homólogos del benceno experimentan la cloración, ya sea en el núcleo o en la cadena lateral, según sean las condiciones de la reacción. 3.1.4 Toxicidad Respirar, inhalar, aspirar, inspirar o ingerir niveles de benceno muy altos puede causar la muerte, mientras que niveles bajos pueden causar somnolencia, mareo, alucinaciones, aceleración del latido del corazón o taquicardia, dolores de cabeza, migrañas, temblores, tiritar, confusión y pérdida del conocimiento. Comer o tomar altos niveles de benceno puede causar vómitos o acidez, irritación del estómago, úlceras estomacales, mareo, somnolencia o convulsiones; y en último extremo la muerte. La exposición de larga duración al benceno se manifiesta en la sangre. El benceno produce efectos nocivos en la médula de los huesos y puede causar una disminución en el número de glóbulos rojos, lo que conduce a padecer anemia. El benceno también puede producir hemorragias y daños en el sistema inmunitario, aumentando así las posibilidades de contraer infecciones por inmunodepresión. Los efectos nocivos del benceno aumentan con el consumo de bebidas alcohólicas. Algunos estudios sobre una muestra de mujeres que respiraron altos niveles de benceno durante varios meses han revelado que presentaron menstruaciones irregulares, con sangrado

incontrolable por la vagina, así como disminución en el tamaño de sus ovarios. En el aspecto psicológico se observó un cambio en el carácter que se tornó más agresivo y resentido, casi bipolar. No se sabe si la exposición al benceno afecta al feto durante el embarazo o la fertilidad en hombres. Pero está comprobado que en los hombres se ve afectada la capacidad de conseguir la erección y por lo tanto de mantener relaciones sexuales. Estudios en animales que respiraron benceno durante la preñez han descrito bajo peso de nacimiento, retardo mental serio y en la formación de hueso y daño en la médula de los huesos. En ratas se produjeron abortos sutiles o leves. El Departamento de Salud y Servicios Humanos (DHHS) ha determinado que el benceno es un reconocido carcinógeno en seres humanos y otros mamíferos lactantes. La exposición de larga duración a altos niveles de benceno en el aire puede producir leucemia, un cáncer a los tejidos que fabrican las células de la sangre como también un cáncer de cólon. En el organismo, el benceno es transformado en productos llamados metabolitos. Ciertos metabolitos pueden medirse en la orina o en las heces. Sin embargo, este examen debe hacerse con celeridad después de la exposición y el resultado del análisis no indica, con confianza, a que concentración de benceno se estuvo expuesto, ya que los metabolitos en la orina pueden originarse a partir de otras fuentes. 3.2 PROPILENO El propileno (H2C=CH–CH3) es un hidrocarburo perteneciendo a los alquenos, incoloro e inodoro. Es un homólogo del etileno. Como todos los alquenos presenta el doble enlace como grupo funcional.

Estructura química del propeno. 3.2.1 Propiedades fisicoquímicas          

Fórmula: C3H6 Masa molecular: 42,1 g/mol Punto de fusión: –185,3 ºC Punto de ebullición: –48 ºC Temperatura de ignición: 460 ºC Presión de vapor a 20 ºC: 10.200 hPa Nº CAS: 115-07-1 Nº ICSC: 0559 Nº RTECS: UC6740000 Nº CE: 601-011-00-9

 

Concentración máxima permitida en los lugares de trabajo: 500 ppm (VLA-ED, ACGIH2008). Límites de explosividad: 2,0 - 11,1% de propeno en el aire.

3.2.2 Síntesis El propeno es uno de los productos de la termólisis del petróleo. Se separa de los demás productos como el etileno por destilación a baja temperatura. 3.2.3 Aplicaciones El propeno es el producto de partida en la síntesis del polipropileno. La polimerización se puede llevar a cabo de forma radicalaria aunque en la polimerización catalítica se obtienen productos con mejores calidades que además son mejor controlables. Los catalizadores empleados eran originalmente del tipo Ziegler-Natta. En la actualidad se están sustituyendo por otros sistemas basados en zirconocenos. La adición de agua en condiciones polares da iso-propanol que puede ser oxidado a la acetona. En condiciones radicalarias se obtiene n-propanol. 3.2.4 Reacciones Con oxidantes fuertes como el permanganato (MnO4–) o el tetróxido de osmio (OsO4) el propeno es oxidado al propan-1,2-diol. La oxidación con oxígeno en presencia de óxido de plata como catalizador da el óxido de propileno, un epóxido que se utiliza en la síntesis de algunos plásticos o pegamento. 3.3 COSTO DE LA MATERIA PRIMA En el cuadro 5 podemos observar que la disponibilidad de Benceno en el año 2006 es de aproximadamente 46.4 millones de toneladas al ano, lo que es favorable para la planta, ya que es claro que no tendremos problemas de disponibilidad de esta materia prima. La disponibilidad de propileno para el año 2006 es de aproximadamente 28.6 millones de toneladas al año. A continuación en el cuadro 6 mostramos las principales companias productoras de productos petroquímicos a nivel mundial, entre los cuales destacan nuestras dos materias primas: el BENCENO y el PROPILENO. CUADRO 5: Principales compañías productoras de productos petroquímicos (Capacidad de producción anual en miles de toneladas métricas anuales)

3.3.1 Panorama global de los principales derivados del propileno. Cadena del propileno:  El propileno es la segunda olefina de mayor importancia.  A nivel global se obtiene como subproducto de las refinerías (30%) y de craquers de etileno (64%).  Los principales productos son el polipropileno (65%), el acrilonitrilo (9%), el óxido de propileno (8%), cumeno (4%) e iso-propanol (1%).  Las regiones de mayor consumo son Asia (39%), Europa (25%) y Norteamérica (25%).  El precio promedio fue alrededor de 1400 USD/T para el propileno grado polímero y800 USD/T para el propileno grado químico. 3.3.2 Panorama global de los principales derivados del benceno. Cadena del benceno:  La capacidad mundial de producción de benceno fue de 45 MMT/A (2006)  Los países del medio oriente son los suministradores más importantes  La demanda se encuentra en las regiones de Asia, Norteamérica y Europa  Las aplicaciones más importantes del benceno son etilbenceno (estireno), cumeno (fenol y acetona), ciclohexano (nylon 6), nitrobenceno (anilina), alquilbenceno (detergentes biodegradables) y anhidridomaleico (poliésteres no saturados).

CAPITULO IV UBICACIÓN Y EMPLAZAMIENTO

4.1 LOCALIZACION DE LA PLANTA La localización de la planta de Cumeno va a depender de diferentes factores, estos tienen un peso de acuerdo a su importancia, luego mediante el método de factores ponderados hallaremos una posible ubicación. 4.1.1 Factores a Considerar: a) Disponibilidad. La disponibilidad de las materias primas como propileno, o en todo caso su predecesor el gas natural (propano ,metano, etano) el cual se utiliza en la producción plásticos así como su uso en combustible primordialmente , y diversos productos. Teniendo en cuenta en que actualmente se ésta fomentando la industrialización del gas natural para la producción de productos petroquímicos, este va hacer considerado como el punto de partida para la disponibilidad de materias primas. b) Mercados Este factor va a depender del uso del cumeno , las principales aplicaciones para el cumeno en nuestro mercado están como deluente para las pinturas, las lacas y los esmaltes, y como componente de algunos solventes .También se utiliza en los catalizadores de polimerización para fabricación de plásticos , catalizador para acrílicos y tipo resinas de poliéster, y como materia prima para los peróxidos y los catalizadores de oxidación. Taiwán, Japón y EEUU importan volúmenes grandes de cumeno para la producción del fenol. China se pronostica importar cumeno para incrementar su capacidad significativa de 32% durante 2007-2012 para suministrar este compuesto en sus plantas de fenol y acetona en su país c) Disponibilidad de energía El Proceso de producción de cumeno, tiene como principal materia prima al propileno el cual se obtiene en un proceso exotérmico, aplicando un sistema de integración energética pinch podemos solucionar una parte de la disponibilidad de energía, pero además al tener como disponibilidad, el uso del gas natural podría ser una solución a esta, claro pero antes se tendría que hacer un análisis económico de estas posibilidades. d) Clima También los factores ambientales son de estudio a la hora de decidir la ubicación de una planta industrial. Los procesos industriales muy contaminantes producen rechazo en las zonas de vivienda, por lo que deben instalarse lo más lejos posible de los núcleos habitados. Los climas

extremos son, también, un factor limitante para la localización industrial. Las máquinas no funcionan bien, o se estropean antes, en climas muy fríos, muy cálidos, muy secos, o muy húmedos. El proceso industrial pierde eficacia. Además, estos climas se corresponden con densidades de población muy bajas, es decir, por un lado están lejos de los mercados, y por otro lejos de los trabajadores, a los que hay que alojar en las inmediaciones a costa de la empresa. e) Suministros de mano de obra Este factor tiene un peso importante a la hora de elegir la ubicación de una planta. Pero no solo es un factor importante el costo de mano de obra si no también la calidad de mano de obra y también la disponibilidad de esta misma. Como ya hemos enumerado los diferentes factores que afectan a la hora de elegir la localización de una planta, a cada uno de estos se le ha dado un peso respectivo de acuerdo a su importancia. Hemos considerado 3 alternativas de ubicación teniendo en cuenta los mismos factores, y de estos hemos elegido según su peso ponderado cual sería la mejor alternativa. Alternativa A Alternativa B Alternativa C

Quillacollo Chapare Aiquile

FACTORES

Peso relativo

Alternativa A

Alternativa B

Alternativa C

Disponibilidad de materia prima

0,25

5

7

6

Mercados

0,15

8

7

8

Disponibilidad de energía

0,15

4

4,5

4

Clima

0,05

9

7

7

Instalaciones de Transporte

0,25

9

8

8

Suministros de Mano de Obra

0,15

7

8

8

Peso Total

1

6,8

7,025

6,85

De acuerdo con esta tabla la mejor opción sería localizar la planta en el Departamento de Tarija.