Conclusión Industria del Caucho

Tal vez la mejor solució n para los problemas ambientales y de salud relacionados con la fabricació n de productos de caucho sería disponer de un buen control de ingeniería para producir y mezclar los productos químicos en polvo utilizados en los compuestos del caucho, así como de programas de reciclado para todos los desechos y productos de caucho vulcanizados y sin vulcanizar. Los productos químicos en polvo recogidos mediante sistemas adecuados podrían añ adirse de nuevo a los compuestos de caucho, con los controles de ingeniería adecuados, lo que suprimiría el vertedero de estos productos.
El control de los problemas ambientales y de salud en la industria del caucho aunque es viable, no resulta fá cil ni económico y habría que sumar su coste al de los propios productos de caucho.

FINAL INDUSTRIA DEL CAUCHO

Incineración de los residuos de caucho

Una de las opciones para eliminar los desechos de caucho y los residuos del proceso de fabricació n es la incineració n. En principio, parece tambié n la mejor solució n para deshacerse de los numerosos productos de caucho “obsoletos” que existen actualmente en el mundo. Algunas empresas de fabricació n de caucho utilizan la incineració n para eliminar los desechos de caucho y los residuos de caucho vulcanizado y no vulcani- zado. En teoría, el caucho, al quemarse, genera un vapor que podría reutilizarse en la fá brica. Pero, por desgracia, esto no resulta tan sencillo en la prá ctica. El incinerador debe disponer de un control de las emisiones de aire y probablemente necesi- taría depuradores para eliminar las sustancias contaminantes como el cloro. Las emisiones de cloro, por lo general, proceden de los productos y residuos en combustió n que contienen polí- meros de cloropreno. Los depuradores generan una descarga á cida que tal vez debería neutralizarse antes de proceder a la descarga.

Casi todos los compuestos de caucho contienen algú n tipo de agentes de relleno, como negro de humo, arcillas, carbonatos cá lcicos o compuestos hidratados de sílice. La combustió n de estos compuestos produce cenizas equivalentes a la cantidad de agentes de relleno presentes en el compuesto de caucho. Las cenizas se recogen en depuradores hú medos o secos. En ambos casos, es necesario analizar el contenido en metales pesados antes de su eliminació n. Los depuradores hú medos probablemente generará n unas aguas residuales con un conte- nido de 10 a 50 ppm de zinc, que al ser vertidas a un sistema de alcantarillado dará n problemas en la planta de tratamiento y obligará n a instalar un sistema de eliminació n del zinc. Este sistema de tratamiento produce un lodo de zinc que debe trans- portarse a un lugar adecuado para su eliminació n.

Los depuradores secos generan unas cenizas que deben reco- gerse para su eliminació n. Tanto las cenizas hú medas como las secas son difíciles de manejar, y su eliminació n puede ser proble- má tica dado que la mayoría de los vertederos controlados no aceptan este tipo de residuos. Ambos tipos de cenizas pueden ser muy alcalinas si los compuestos de caucho que entran en combustió n presentan un alto contenido de carbonato cá lcico. Finalmente, la cantidad de vapor generada sería inferior a la necesaria para el funcionamiento de una fá brica de caucho. En la actualidad, la cantidad total de desechos de caucho es exce- siva y se está n realizando esfuerzos para reducirla, lo que a su vez disminuiría el suministro necesario de combustible. El coste de mantenimiento de un incinerador diseñ ado para quemar desechos y productos de caucho es tambié n muy alto.

Si se optimizaran todos estos costes, la incineració n de los residuos de caucho podría ser un mé todo rentable de eliminació n.

Craqueo catalítico de líquidos

Las unidades de craqueo catalítico de lecho fluido tienen una secció n de catá lisis (elevador, reactor y regenerador) y una secció n de fraccionamiento, las cuales trabajan conjuntamente como una unidad de proceso integrada. El CCL utiliza un catalizador fina- mente pulverizado, suspendido en vapor o gas de petró leo, que actú a como un líquido. El craqueo tiene lugar en la tubería de alimentació n (elevador), por la que la mezcla de catalizador e hidrocarburos fluye a travé s del reactor.
El proceso de CCL mezcla una carga de hidrocarburos precalentada con catalizador regenerado caliente al entrar aqué lla en el elevador que conduce al reactor. La carga se combina con aceite reciclado dentro del elevador, se vaporiza y es calentada por el catalizador caliente hasta alcanzar la temperatura del reactor. Mientras la mezcla asciende por el reactor, la carga se craquea a baja presió n. El craqueo continú a hasta que los vapores de petró leo se separan del catalizador en los ciclones del reactor. La corriente de producto resultante entra en una columna donde se separa en fracciones, volviendo parte del aceite pesado al elevador como aceite reciclado.
El catalizador agotado se regenera para separar el coque que se acumula en el catalizador durante el proceso. Para ello circula por la torre rectificadora de catalizador hacia el regenerador, donde se mezcla con el aire precalentado y quema la mayor parte de los depó sitos de coque. Se añ ade catalizador fresco y se extrae catalizador agotado para optimizar el proceso de craqueo.

Procesos de craqueo catalítico

El craqueo catalítico descompone los hidrocarburos complejos en molé culas más simples para aumentar la calidad y cantidad de otros productos má s ligeros y valiosos para este fin y reducir la cantidad de residuos. Los hidrocarburos pesados se exponen, a alta temperatura y baja presió n, a catalizadores que favorecen las reacciones químicas. Este proceso reorganiza la estructura molecular, convirtiendo las cargas de hidrocarburos pesados en frac- ciones má s ligeras, como queroseno, gasolina, GPL, gasó leo para calefacció n y cargas petroquímicas (vé anse las Figuras 78.9 y
78.10). La selecció n de un catalizador depende de una combina- ció n de la mayor reactividad posible con la má xima resistencia al desgaste. Los catalizadores utilizados en las unidades de craqueo de las refinerías son normalmente materiales só lidos (zeolita, hidrosilicato de aluminio, arcilla bentonítica tratada, tierra de batá n, bauxita y alú mina-sílice) en forma de polvos, cuentas, grá nulos o materiales perfilados denominados pastillas extruidas. En todo proceso de craqueo catalítico hay tres funciones bá sicas:

• Reacción: la carga reacciona con el catalizador y se descompone en diferentes hidrocarburos.
• Regeneració n: el catalizador se reactiva quemando el coque.
• Fraccionamiento: la corriente de hidrocarburos craqueados se separa en diversos productos.
Los procesos de craqueo catalítico son muy flexibles, por lo que los pará metros de operació n se ajustan segú n la demanda de productos. Los tres tipos bá sicos de procesos de craqueo catalítico son los siguientes:
• craqueo catalítico de líquidos (CCL);
• craqueo catalítico de lecho mó vil,
• craqueo catalítico termofor (CCT).

Salud y seguridad

En la coquizació n, la temperatura debe mantenerse controlada dentro de un estrecho margen, ya que las temperaturas altas producen un coque demasiado duro para cortarlo y extraerlo del tambor y las temperaturas demasiado bajas provocan la formación de lodos de alto contenido asfá ltico. Si se descontrolasen las temperaturas de coquizació n, podría producirse una reacció n exoté rmica.

En el craqueo té rmico, cuando se procesan crudos sulfurosos, se produce corrosió n a temperaturas del metal comprendidas entre 232 C y 482 C. Al parecer, por encima de 482 C el coque forma una capa protectora sobre el metal. En cambio, cuando las temperaturas no está n debidamente controladas por encima de los 482 C se produce corrosió n por á cido sulfhídrico.

La parte inferior de la torre, los intercambiadores de alta temperatura, el horno y los tambores de reacción está n sujetos a corrosión. Los continuos cambios té rmicos hacen que las carcasas de los tambores de coque se hinchen y agrieten.

Para evitar la acumulació n de coque en los tubos de los hornos de coquizació n retardada, se inyecta agua o vapor. Debe drenarse completamente el agua del coquificador para no provocar una explosió n al recargarlo con coque caliente. En caso de urgencia, se requieren medios alternativos de escape de la plataforma de trabajo situada en la parte superior de los tambores de coque.

Pueden producirse quemaduras al manipular coque caliente, por vapor en caso de fuga de una tubería de vapor, o por expul- sió n violenta de agua, coque o lodo calientes al abrir los coquifi- cadores. Existe riesgo potencial de exposición a naftas aromá ticas que contienen benceno, á cido sulfhídrico y monó - xido de carbono, y a trazas de HAP cancerígenos asociados a las operaciones de coquizació n. El agua amarga residual puede ser altamente alcalina y contener petró leo, sulfuros, amoníaco y fenol. Cuando se mueve coque en forma de lodo en espacios confinados, como los silos de almacenamiento, cabe la posibi- lidad de que se agote el oxígeno, puesto que es absorbido por el carbono hú medo.

Coquización continua

La coquizació n continua (por contacto o líquida) es un proceso de lecho móvil que opera a presiones menores y temperaturas má s altas que la coquizació n retar- dada. En la coquizació n continua se efectú a un craqueo térmico utilizando calor transferido de las partículas de coque calientes recicladas a la carga situada en un mezclador radial, llamado reactor. Se toman los gases y vapores del reactor, se enfrían para impedir que continú e la reacció n y se fraccionan. El coque de la reacció n entra en un tambor de compensació n y se eleva hasta un alimentador y clasificador donde se separan las partículas de coque má s grandes. El coque restante cae en el precalentador del reactor para ser reciclado con la carga. El proceso es automá tico, dado que hay un flujo continuo de coque y carga, y la coquizació n tiene lugar tanto en el reactor como en el tambor de compensación.

Riesgos para la salud

En el caso de la eliminació n directa a la atmó sfera debe realizarse un aná lisis de dispersió n detallado de los vapores de descarga de la vá lvula, para asegurar que los trabajadores no está n expuestos y que las concentraciones en la comunidad circundante está n dentro de los límites permitidos. Al controlar la dispersió n, los tubos de descarga de la vá lvula de seguridad a la atmó sfera se pueden elevar para prevenir concentraciones excesivas en las estructuras pró ximas. Tal vez sea necesaria una chimenea alta semejante a una antorcha para controlar la dispersió n.
Otro motivo de preocupació n es la entrada a una torre para mantenimiento o para realizar cambios mecá nicos durante una parada. Al tratarse de un espacio confinado, los trabajadores está n expuestos a los riesgos que ello lleva asociados. El mé todo de rociado a chorro y purga antes de abrir debe aplicarse cuida- dosamente para asegurar unas exposiciones mínimas mediante la reducción de las concentraciones tó xicas por debajo de los niveles recomendados. Antes de comenzar las operaciones de rociado a chorro y purga debe reducirse la presió n de la torre y cegar todas las conexiones de tuberías que llegan a ella (es decir, deben colocarse discos ciegos de metal entre los bordes de la torre y los bordes de la tubería de conexión). Son labores que deben llevarse a cabo con gran precaució n para minimizar las exposiciones. En los diferentes procesos varían los mé todos de clarificació n de fluidos tó xicos de la torre. Por lo comú n, el fluido de la torre es desplazado con un fluido que tiene una toxi- cidad muy baja y que posteriormente se drena y bombea a un lugar determinado. La capa y las gotas de líquido remanentes se vaporizan a la atmó sfera a travé s de una brida superior que tiene un separador de soporte especial con una abertura entre el separador y la brida de la torre. Despué s de la vaporizació n, el aire entra en la torre a travé s de la abertura del separador espe- cial, conforme va enfriá ndose la torre. Se abre una cá mara en el fondo de la torre, y otra en la parte superior de la misma que permiten el flujo de aire en la torre. Cuando la concentració n interna de la torre alcanza un nivel determinado, se puede pasar al interior.