4 VENTAJAS DE LA DESHIDROGENACIÓN DEL PROPANO

Last updated on septiembre 17th, 2023 at 07:34 pm

La deshidrogenación del propano (PDH, por sus siglas en inglés) implica la conversión de materia prima de propano en propileno, la cual actualmente tiene una gran demanda en todo el mundo para diversas aplicaciones industriales. Este proceso ya se utiliza para notables proyectos, como el Alberta Heartland Project, entre otros, y se debe a que la PDH posee algunas ventajas distintivas. Estas ventajas no son promocionadas ampliamente fuera de ciertas industrias, y debería ser así. Existen muchas ventajas de PDH en ciertas aplicaciones industriales.

¿Qué es la deshidrogenación de propano?

La deshidrogenación del propano es el proceso de eliminación del hidrógeno de una corriente de propano para producir propileno. Esto se hace utilizando un catalizador de óxido de platino o cromo, dependiendo del proceso utilizado. Los procesos pueden ser CATOFIN (cromo) o OLEFLEX (platino).

El propileno es una materia prima utilizada en la producción de polipropileno, óxido de propileno, acroleína, acetona, acrilonitrilo y otros productos químicos. Originalmente, se producía mediante el craqueo al vapor, el craqueo catalítico de fluidos (FCC) y metanol a propileno, pero los recientes avances están demostrando ser beneficiosos y eficientes.

La deshidrogenación de propano ofrece ventajas que otros métodos no pueden ofrecer, como una alta selectividad de propileno, bajos costos, una mayor fuente de materia prima y mayores ganancias.

La deshidrogenación de propano se logra mediante el uso de uno de los siguientes tres métodos:

1. La deshidrogenación directa sin oxidantes (PDH)
2. La deshidrogenación oxidativa, la cual utiliza oxígeno (ODH)
3. La deshidrogenación utilizando CO2 como un oxidante o para cambiar el equilibrio de la PDH

Ventajas de la deshidrogenación de propano

1. Alta selectividad de propileno

Cuanto mayor sea la selectividad de propileno, mejor. Sin importar cuanto propano se introduzca en el tanque, el objetivo es obtener la mayor cantidad de propileno posible como resultado. Los catalizadores OLEFLEX utilizan un sistema de regeneración continua del catalizador (CCR) para regenerar materiales y garantizar altos niveles de productividad y selectividad gracias a su alta actividad. La selectividad del propileno es de 85%.

Los sistemas CATOFIN tienen un rendimiento ligeramente mejor con una tasa de selectividad de propileno de 88%, esto gracias a su baja temperatura de entrada al reactor.

2. Bajos costos

Para hacer que cualquier sistema petroquímico sea sostenible, se deben aplicar múltiples factores de manera simultánea, uno de los cuales es que el costo debe ser asequible para los entornos industriales, que ya tienen muchos otros gastos.

Las plantas OLEFLEX utilizan un diseño simple y se enfocan en el rendimiento, lo que hace que su operación sea menos costosa. Debido a que el catalizador de platino es tan estable en este diseño, es más eficiente obtener el mismo nivel de producción de propileno con el propano durante toda la vida útil del catalizador. Cuanto mayor sea la estabilidad, más estrictos pueden ser los parámetros de diseño, ya que la desactivación del catalizador OLEFLEX es predecible.

El mayor gasto es asignado a la alimentación de propano para producir un alto rendimiento del producto, en comparación con otros sistemas de PDH. Estas otras características de OLEFLEX pueden reducir los costos de operación:

• Reducción del estrés del compresor debido a la presión positiva del reactor
• La capacidad de funcionar sin una purga de nitrógeno para sellar las válvulas
• No requiere una purga de vapor
• La capacidad de regenerarse sin el uso de grandes compresores de aire para servicios públicos
• La producción no necesita ser pausada para cambiar los catalizadores

CATOFIN también es un método eficiente de deshidrogenación de propano, el cual no requiere alta energía de compresión, por lo que se reducen los costos del compresor. No es necesario combinarlo con una instalación de regeneración de catalizadores, el cual es un segmento completo que es eliminado de los costos operativos generales. Los costos se reducen aún más porque las plantas de CATOFIN no requieren inyecciones de azufre y utilizan metales no preciosos.

3. Una fuente abundante de materia prima

Debido al diseño simple y las altas tasas de producción de OLEFLEX, esta tiene un bajo consumo de materia prima sin reducir la producción de propileno. 

CATOFIN también tiene un bajo consumo de materia prima debido a la baja presión de funcionamiento y tiene una alta tolerancia de impurezas en la alimentación.

4. Abundantes ganancias

La combinación «deliberada» de la producción de propileno con diseños eficientes y de alta calidad, costos bajos, y grandes fuentes de materia prima permite que los entornos industriales fabriquen más productos por menos. En vez de emplear el craqueo al vapor para producir etano con el subproducto de la producción de propileno, el avance «deliberado» se centra en la producción de propileno con más enfoques rentables. La demanda de propileno ha superado a la de etano; la industria de producción de propileno es más rentable.

Aplicaciones industriales y subproductos

La deshidrogenación de propano es esencial en los entornos industriales. El propano no solo se puede transformar en propileno, sino que también se puede convertir en polipropileno, un polímero termoplástico que ocupa el segundo lugar en cuanto a demanda de polietileno. El polipropileno tiene una alta resistencia química y elasticidad, lo que lo convierte en un activo en los procesos de embalaje, fabricación y construcción. 

El propeno es el paso intermedio entre el propano y otros posibles subproductos. Una vez que el propano se convierte en propeno, tiene el potencial de convertirse en cualquiera de los siguientes:

• Óxido de propeno: para hacer poliuretano
• Ácido acrílico: para hacer polímeros acrílicos y en recubrimientos.
• Acrilonitrilo: utilizado en los tejidos acrílicos y para hacer polipropileno nitrilo
• Isopropanol: utilizado como disolvente y para fabrican fenol y acetona
• Cumeno: utilizado para fabricar resinas epoxi y policarbonato
• Fenol: utilizado en la fabricación de nailon y otros tejidos sintéticos

Recomendaciones de Wattco en cuanto al calentamiento para la deshidrogenación de propano

Las ventajas que ofrecen los sistemas OLEFLEX y CATOFIN solo están disponibles si pueden funcionar a temperaturas más altas. Ese cambio significa que el equipo es más susceptible a los obstáculos.

La solución para garantizar que estas plantas puedan operar a altas temperaturas es implementar calentadores petroquímicos eléctricos. Estos calentadores pueden alcanzar y mantener las altas temperaturas requeridas de manera rápida y eficiente. La velocidad a la que los calentadores alcanzan sus temperaturas objetivo permite que las plantas de deshidrogenación de propano aumenten las tasas de producción y mantengan sus costos operativos más bajos.

Al igual que los sistemas OLEFLEX, los calentadores petroquímicos eléctricos utilizan un diseño simple que los hace más ser más fácil de mantener y más confiables a largo plazo. El problema inicial de las temperaturas más altas es resuelto con un producto que es fácil de mantener y personalizar de modo que el equipo no corra riesgo de fallar.

Wattco se especializa en fabricación a medida de calentadores petroquímicos eléctricos y de PDH Contamos con un equipo de ingenieros altamente capacitados que entienden qué tipo de calentador, y que configuración y materiales se ajustarán mejor al presupuesto y necesidades de un proyecto. 

Para obtener ayuda y orientación adicional para obtener el calentador eléctrico adecuado, contáctenos. Mientras tanto, conozca más sobre las ventajas de los calentadores para la industria petroquímica.