Una ingeniera química abulense diseña una planta de obtención de óxido de propileno

MMG /DICYT La importancia de los poliuretanos ha aumentado considerablemente en los últimos años por la ampliación y desarrollo de las salidas comerciales de sus distintas variedades. Sobre todo en la utilización como aislante térmico, protector anti-corrosión del hormigón armado en la construcción, para reducir peso en los vehículos, en la producción de piezas de geometría complicada y que soporten grandes cargas, en el recubrimiento y protección de tuberías de transporte de petróleo, gas natural, o agua de calefacción o para la consolidación de rocas y túneles en el sector minero,...

Por otra parte, el poliestireno también ha experimentado gran auge en las últimas décadas, por su amplio abanico de aplicaciones en la fabricación de paquetes, recipientes de comida, juguetes, inmobiliario, cajas de televisión o material de deporte,..., destacando la modificación de poliestireno expandido que se utiliza como aislante térmico en la construcción.

Por estos dos motivos, y por el hecho de que a pesar de la importancia de la materia nadie había realizado un trabajo similar, Ana María Pérez, ingeniera química por la Universidad de Salamanca, apostó por estudiar y plasmar en un ambicioso proyecto la viabilidad y el diseño de los principales equipos de una planta de obtención de óxido de propileno en España. Un proyecto que, además, la ha valido el Primer Premio Proyecto Fin de Carrera en materia de Prevención de Riesgos Laborales Universidad de Salamanca - Fundación MAPFRE.

“La planta hipotética que diseñé producía óxido de propileno conjuntamente con monómero de estireno, ambos productos químicos son utilizados mayoritariamente como productos intermedios en la síntesis orgánica de otros productos”, comienza a explicar la ingeniera. “El óxido de propileno se utiliza principalmente para la obtención de polioles poliéster, usados a su vez, para obtener poliuretanos, y la aplicación más importante del monómero de estireno, es para la obtención de poliestireno”, continúa.

Según explica la joven ingeniera abulense, “actualmente, se utilizan tres métodos comerciales a gran escala para la obtención del óxido de propileno, tal que, entorno al 48% de la capacidad de producción mundial de óxido de propileno está basada en el proceso vía clorhidrinas, y el 52% restante, produce óxido de propileno utilizando hidroperóxidos orgánicos, concretamente, el 29% a partir de hidroperóxido de tert-butilo, y el 23%, a partir de hidroperóxido de etilbenceno”.

Ella descartó en primer lugar usar el método vía clorhidrinas y lo hizo por tres razones. En primer lugar porque los procesos basados en hidroperóxidos orgánicos ofrecen la posibilidad de obtener mayor volumen de ingresos debido a la venta del subproducto, lo que según ella permitiría amortizar la alta inversión en inmovilizado que requieren. “Por otro lado, implican residuos menos contaminantes, causando menor impacto en el entorno de su emplazamiento y reduciendo los costes del tratamiento de residuos, y además, consiguen una selectividad del propileno a óxido de propileno mucho mayor, lo cual permitirá una reducción en la cantidad de materia prima necesaria”, apunta sus otras dos razones.

Procesos a partir de hidroperóxido

Por todo ello se decantó por los procesos a partir del hidroperóxido. “El proceso vía hidroperóxido de etilbenceno se basa en la reacción en fase líquida de etilbenceno con aire, dando lugar a hidroperóxido de etilbenceno, acetofenona, 1-fenil-etanol y ácidos orgánicos”, expone las cuestiones técnicas la ingeniera química. En este caso se obtiene como subproducto monómero de estireno. Por otra parte, el proceso vía hidroperóxido de tert-butilo se basa en la reacción en fase líquida de isobutano con aire, dando lugar a hidroperóxido de tert-butilo, alcohol tert-butílico y ácidos orgánicos. En este caso, como subproducto se obtiene alcohol tert-butílico.

A la hora de diseñar la planta para elaborar estos compuestos, la ingeniera abulense no olvidó que los productos que intervienen en el proceso productivo no son bioacumulables, por lo que no hay riesgo de que pasen al organismo humano a través de la alimentación de peces, moluscos, crustáceos, carnes o vegetales de la zona. “Es decir, no se alterarán las características de los alimentos”, matiza, “si bien, cuando se den fugas o vertidos incontrolados en la planta, se puede interferir en el desarrollo de la flora y fauna de la zona de implantación”.

Por otra parte, asegura que el monómero de estireno, el 1-fenil-etanol y el hidroperóxido de etilbenceno están clasificados como agentes cancerígenos para el hombre, y el óxido de propileno y etilbenceno como posibles cancerígenos en el hombre según las evidencias obtenidas en animales. “Luego la inhalación, ingestión o contacto dérmico de estos productos aumentaría la mortalidad por cáncer en la zona de implantación. Los tumores ocasionados serían en pulmón, fosas nasales, mamas, además de leucemia y linfosarcomas”, señala.

Po eso el proyecto de la planta cuenta con un amplio capítulo dedicado a la prevención de riesgos laborales que es el que le ha valido el premio de la USAL y la Fundación Mapfre.