Extracción de hidrocarburos aromáticos de corrientes de refinería con líquidos iónicos como disolventes. Determinación de los coeficientes de difusión, interacciones químicas y toxicidad

Abstract

"Introducción" Los líquidos iónicos llevan siendo estudiados desde hace más de dos décadas como una nueva generación de disolventes para diferentes aplicaciones en la industria química. Son sales compuestas por cationes orgánicos y aniones tanto orgánicos como inorgánicos que representan puntos de fusión inferiores a 373,2 K. Sus principales características, tales como su carácter no volátil, alta estabilidad térmica y elevada capacidad de diseño mediante la selección de los iones de su estructura química, hacen que los líquidos iónicos sean unos candidatos idóneos para ser utilizados en la extracción de hidrocarburos aromáticos de su mezcla con alifáticos. En la actualidad, el proceso UOP Sulfolano es el más extendido para la extracción líquido-líquido de hidrocarburos aromáticos de las gasolinas de reformado y pirólisis. Sin embargo, este proceso presenta como principales desventajas un alto consumo energético y la necesidad de recuperar el sulfolano disuelto en la corriente de refinado. La sustitución del sulfolano como disolvente extractivo por los líquidos iónicos podría superar estos inconvenientes al operar estos últimos a temperaturas más bajas, al facilitarse también la recuperación de los hidrocarburos aromáticos y la regeneración del líquido iónico y al evitarse la pérdida del disolvente extractivo en la corriente de refinado por ser los líquidos iónicos insolubles en los hidrocarburos. "Objetivos" El principal objetivo de esta tesis doctoral es la caracterización y el estudio de los líquidos iónicos como disolventes alternativos en el proceso de separación de los hidrocarburos aromáticos de su mezcla con alifáticos mediante el proceso de extracción líquido-líquido. Se persigue conseguir un disolvente con unas propiedades tanto físicas como extractivas superiores a las que presenta el sulfolano...“Introduction” Ionic liquids as a new generation of alternative solvents have been studied for the last two decades to be used in different applications in the chemical industry. They are salts composed of organic cations and organic or inorganic anions whose melting points are lower than 373.2 K. Their main properties, such as non-volatile character, high thermal stability, and the possibility of being tailored by selecting the ions that form their chemical structure, reveal ionic liquids as potential candidates in the aromatic extraction process. Nowadays, the UOP Sulfolane process is the most used in the aromatic liquid-liquid extraction for pyrolysis and reformer gasoline. However, it presents several drawbacks, such as high energy costs and the necessity of recovering the dissolved sulfolane from the raffinate stream. The use of the ionic liquids as alternative solvents would overcome these drawbacks; lower operating temperatures, easier hydrocarbon recovery and ionic liquid regeneration, and no solvent losses in the raffinate stream would be achievable “Objectives” The main objective of this PhD Thesis is the characterization and the study of the ionic liquids as alternative solvents in the aromatic/aliphatic hydrocarbon separation by liquid-liquid extraction. To that end, it is necessary to identify new ionic liquids with both physical and extractive properties higher than those of the sulfolane...