INDUSTRIA PETROQUÍMICA Petroquímica es lo perteneciente o relativo a la industria que utiliza el petróleo o el gas natural como materias primas para la obtención de productos químicos. Petroquímica es la extracción de cualquier sustancia química a partir de combustibles fósiles. Estos incluyen combustibles fósiles purificados como el metano, el butano, el propano, la gasolina, el queroseno, el gasoil, el combustible de aviación, así como pesticidas, herbicidas, fertilizantes y otros artículos como los plásticos, el asfalto o las fibras sintéticas. La petroquímica es la industria dedicada a obtener derivados químicos del petróleo y de los gases asociados. Los productos petroquímicos incluyen todas las sustancias químicas que de ahí se derivan. La industria petroquímica moderna data de finales del siglo XIX. La mayor parte de los productos petroquímicos se fabrican a partir de un número relativamente pequeño de hidrocarburos, entre ellos el metano, el etano, propano, butano y los aromáticos como el benceno, tolueno y xileno. La petroquímica, por lo tanto, aporta los conocimientos y mecanismos para la extracción de sustancias químicas a partir de los combustibles fósiles. La gasolina, el gasoil, el querosén, el propano, el metano y el butano son algunos de los combustibles fósiles que permiten el desarrollo de productos de la petroquímica. Esta ciencia también posibilita la producción de fertilizantes, pesticidas y herbicidas, la obtención de asfalto y fibras sintéticas y la fabricación de distintos plásticos. Los guantes, los borradores y las pinturas, entre muchos otros artículos de uso cotidiano, forman parte de la producción petroquímica. Los procesos para la obtención de los productos petroquímicos se llevan a cabo en refinerías e implican cambios físicos y químicos de los hidrocarburos. El proceso básico, que divide al petróleo y al gas natural en diversos compuestos más ligeros, se conoce como cracking (se desdoblan las moléculas). La combinación entre los petroquímicos básicos y distintos insumos químicos permiten obtener petroquímicos intermedios como las resinas en base al metanol (utilizadas para la fabricación de gomas, plásticos, detergentes y lubricantes), los poliuretanos (empleados en la fabricación de colchones y plásticos) y los acetaldehídos (que derivan en perfumes, saborizantes y otros). La industria petroquímica exige importantes medidas de seguridad para evitar los daños ambientales ya que sus procesos son potencialmente contaminantes y de alto impacto medioambiental. Usos de la industria petroquímica. Para centrar un poco el artículo se debe empezar por desglosar las etapas principales que constituyen la industria del petróleo. La primera etapa, corresponde al trabajo de exploración, y estudio del terreno que permite certificar como viable un yacimiento petrolífero.
La segunda etapa, corresponde a la realización de los trabajos necesarios, para permitir la extracción controlada al exterior del petróleo, y gas. La tercera etapa, consiste en la ingeniería, y la construcción de los oleoductos necesarios para hacer llegar la materia prima a la refinería, y la interconexión con otras plantas, y la red de distribución. La cuarta etapa, ya se desarrolla por una parte en las refinerías donde se procede al proceso de refino, y por otra en las plantas de tratamiento de gas. La quinta etapa aprovecha una parte de los productos de refino, que son enviados como materia prima a las plantas petroquímicas adecuadas, que producen los productos petroquímicos. La sexta etapa corresponde a la distribución, y comercialización de los distintos productos finales Utilizando como materia prima el gas natural: AMONIACO Utilizado para la fabricación de fertilizantes. METANOL Utilizado para la fabricación de formaldehido. Utilizando como materia prima el etano: ETILENO Derivados del etileno: Polietilenos de alta densidad Bidones de uso industrial Polietilenos de baja densidad Bolsas Cloruro de vinilo Adhesivos para plásticos Estireno. Láminas de fibra de vidrio Óxido de etileno Derivado del óxido de etileno Glicol de etileno: Se utiliza para fabricar anticongelante y poliester. Utilizando como materia prima el reformado de naftas: XILENO Esmaltes y lacas ORTOXILENO PVC flexible
BENCENO Fabricación de detergentes TOLUENO Derivado del tolueno Diisocianato de tolueno utilizado como materia prima para fabricar poliuretano.
INDUSTRIA QUIMICA DE BASE
Industria Química. La industria química realiza la extracción y procesamiento de las materias primas tanto naturales como sintéticas. En la vida cotidiana ya son normales los productos químicos, como Pinturas, cosméticos, conservantes, medicinas, etc. Transformar las sustancias proporcionando les características diferentes de las que tenían originalmente, para satisfacer las necesidades de las personas mejorando su calidad de vida. Su objetivo principal es elaborar un producto de buena calidad con el costo más bajo posible, y tratando de ocasionar el menor daño posible al medio ambiente La industria química es mucho más variada. Utiliza una gama muy grande de recursos: combustibles sólidos, líquidos y gaseosos, pirita, cal, sales, productos vegetales y animales, etc. Su proceso de producción puede llegar a ser muy complejo, por lo que el valor añadido es mayor y no dependen tanto de una localización cercana a los recursos. Además los productos químicos necesitan de unas condiciones de transporte y almacenamiento muy especializadas. Sus trabajadores deben de estar altamente calificados. Todas estas características hacen que se encuentren, generalmente, en países ricos. Los productos más comunes que proporciona son: fertilizantes, colorantes, explosivos, plásticos, gomas,caucho, detergentes, aislantes, fibras artificiales, productos fotográficos, productos farmacéuticos, etc. El refinado de petróleo es un tipo de industria química especial que proporciona muchos productos. Todas ellas son potencialmente muy peligrosas, por lo que suelen ubicarse lejos de las poblaciones. Tipos de industria química • •
Industria química de base: Utilizan las materias primas básicas y elaboran productos intermedios que, a su vez, sirven de materia prima para otras industrias Industrias químicas de transformación: Están destinadas al consumo directo de las personas, emplean como materias primas los productos elaborados por las industrias químicas de base. La química fina, como se le denomina a este sector industrial, comprende numerosas industrias especializadas (medicamentos, fertilizantes, plaguicidas, colorantes, etc..). Otro producto muy importante obtenido gracias a la Química Industrial es el plástico, ya que este no se obtiene de forma natural.
Materias Primas Se divide en 2 y actualmente se agrega otra: •
Materia prima natural, es aquella que se obtiene del medio ambiente, como son: el agua, el aire, el petróleo, el azufre, el carbón y los minerales (madera, Gas Natural, etc.)
Que sirven para sintetizar los productos. •
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Materia prima sintética, es aquella que esta conformada por sustancias químicas como: ácido sulfúrico, amoniaco, cloro, benceno, y otros compuestos, que sirven para obtener fertilizantes, pinturas plásticas, etc. Materia prima de recuperación, son los compuestos capaces de ser reciclados para volver a usarse en las industrias químicas. Tales como: papel, vidrio, cartón, etc.
Tipos de energía Una industria puede usar según la finalidad de su producto distintos tipos de energía para la realización de sus procesos. Los principales tipos de energía son. • •
Eléctrica: Se usa en todas las industrias para realizar procesos sofisticados y esta es cada vez más importante. Nuclear: Este es el tipo de energía más económico disponible, con esta se puede elegir el sitio más conveniente y estas centrales no están limitadas por circunstancias geográficas ni climáticas.
Lo único malo es que se tiene que disponer de instaladores de alta energía con el objeto de evitar la contaminación o irradiación de radioactivos. •
Térmica: Es la que se emplea en hornos para derretir metales u otros compuestos para darle forma u amoldarlos. INDUSTRIA TEXTIL
La industria textil El término industria textil (del latín texere, tejer) se refería en un principio al tejido de telas a partir de fibras, pero en la actualidad abarca una amplia gama de procesos, como el punto, el tufting o anudado de alfombras, el enfurtido, etc. Incluye también el hilado a partir de fibras sintéticas o naturales y el acabado y la tinción de tejidos. EL PROCESO DE PRODUCCION DE TEXTILES El proceso de producción de un textil involucra varias etapas que se describen a continuación: 1) Cardado, estirado, peinado, hilado y enconado. La materia prima (pacas de las fibras tanto de algodón como sintéticas) se alimenta a máquinas llamadas pick-up (abridoras), en donde se limpia de basura o alguna otra impureza que esté en las pacas y al mismo tiempo se desmenuza.
Posteriormente se introduce en los batanes donde se mezcla la materia prima para formar rollos. El proceso siguiente es el cardado que consiste en la transformación de las fibras textiles a mechas de aproximadamente cuatro centímetros de diámetro las cuales se enrollan hasta una longitud de aproximadamente 5,000 metros. Durante el estirado se regulan estas mechas, es decir se separan las mechas largas y las cortas o rotas. 2) Urdido y tejido El proceso de tejido consiste en enlazar los hilos de la urdimbre y de tramar con otros, con el objetivo de transformar las fibras o hilos en telas. Dependiendo del artículo que se desee, se desarrolla el diseño, la proporción de la fibra y la estructura de la tela. Procesos como el canillado, devanado, torsión y urdido son operaciones preparatorias del tejido que combinan numerosos hilos cortos en menor número de cabos continuos. En el proceso de urdido, los carretes de hilo se pasan a otros carretes para el tejido. Este proceso tiene el objetivo de reunir en un carrete una longitud y número determinado de hilos, por ejemplo, para obtener un carrete de tejido se monta una fileta, que en promedio consta de 1,200 hilos, luego se procede a colocar el título, medir el número de vueltas, la tensión de trabajo y finalmente completar la orden de trabajo requerida. Si la materia prima llega a la planta en carretes de tejido este proceso no será necesario. En este proceso generalmente se mantienen condiciones adecuadas de humedad y de temperatura basándose en vapor de agua, las cuales son controladas en función de las especificaciones de elaboración de cada tela. El tejido es un proceso continuo que se divide en dos categorías: tejido plano y tejido de punto. · En el tejido plano, el julio que contiene la hilaza con su apresto seco gira alimentando al telar con la urdimbre bajo tensión, son guiados los hilos por los agujeros de los lizos en el bastidor del atalaje y se separan en dos juegos de hilos. Un juego pasa por los atalajes con sus lizos pares y otro por los impares, de modo que la separación del atalaje con sus lisos crea en la hoja de la hilaza una abertura llamada paso. Por otro lado, la hilaza de trama se coloca dentro de la lanzadera, la cual va soltando hilo conforme se mueve alternativamente a través del paso de un lado a otro del telar. De este modo, los hilos se entrelazan en ángulo recto para formar la tela. 3) Blanqueo Los tejidos crudos, especialmente las fibras concentradas, contienen casi siempre suciedad que no son completamente removidos por los procesos de lavado. La blancura de los materiales es mejorada por una reducción de la suciedad. La mayoría de las empresas que realizan el proceso de blanqueo utilizan el peróxido de hidrógeno (H2O2), que es el más importante blanqueador; aunque también utilizan con menor frecuencia al hipoclorito de sodio (NaClO) o clorito de sodio(NaClO 2 ). Los potenciales redox de estas sustancias bajo condiciones normales dependen mucho del pH. En el caso de H 2 O 2 su potencial redox facilita que pueda ser empleado en proceso
en frío o en caliente y además ofrece ventajas técnicas y ecológicas sobre el NaClO y el NaClO 2 . El agente blanqueador de reducción que más se usa es el ditionito de sodio (Na 2 S 2 O 4 ) y el dióxido de thiourea. El empleo de estos agentes requiere de sustancias auxiliares dentro de los que se incluye activadores, estabilizadores, sistemas buffer y surfatantes, los cuales controlan el proceso de blanqueo para evitar daño al tejido crudo tratado y mejorar la absorbencia. De manera similar el pre-tratamiento, el blanqueo de los materiales se hace de distintas formas dependiendo del material a tratar. A continuación se mencionan los procesos más comunes de blanqueo: · Blanqueo de concentración: Se utilizan soluciones diluidas en Hipoclorito de sodio y peróxido de hidrógeno, compuestos clorados, (hipoclorito de calcio o sodio), agentes de concentración y agentes secuestradores orgánicos e inorgánicos como polifosfatos o ácido Etilen-diaminatetra-acético (EDTA). Para blanquear lino o rayón también puede utilizarse EDTA que evita las concentraciones de películas de jabón insoluble en la tela y permite que no se impregnen iones de hierro que provocarían un color amarillo en la tela. · Blanqueo al lino: Se utilizan soluciones diluidas en ácido clorhídrico, peróxido de hidrógeno y álcalis. · Blanqueo del rayón: Se blanquea de forma similar al primero pero requiere de tiempos más cortos y menores concentraciones de químicos. · Blanqueo de la seda y lana: Se blanquean utilizando dióxido de azufre y peróxido de hidrógeno. Para estas telas no deben utilizarse compuestos que liberen cloro, ya que causan aspereza y amarillamiento. 4) Teñido El teñido es el proceso que puede generar más contaminación debido a que requiere el uso no solamente de colorantes y químicos, sino también de varios productos especiales conocidos como auxiliares de teñido. Estos materiales constituyen una parte integral de los procesos de teñido (por ejemplo, agentes reductores para el teñido con colorantes de tina) incrementando las propiedades de los productos terminados y mejorando la calidad del teñido, la suavidad, la firmeza, la textura, estabilidad dimensional, resistencia a la luz, al lavado, etc. Los auxiliares del teñido forman un grupo muy heterogéneo de compuestos químicos, sin embargo, generalmente son surfactantes, compuestos inorgánicos, polímeros y oligómeros solubles en agua y agentes solubilizantes. Los auxiliares más comerciales son preparaciones que contienen varios de estos compuestos. 5) Acabado El acabado abarca todas las operaciones químicas y mecánicas a que se someten los hilos y los tejidos. Consta de los procesos de Pre-tratamiento, blanqueo, teñido, fijado,
estampado, post-tratamiento (aprestado, secado, planchado y otras operaciones menos comunes por ejemplo, afelpado y aterciopelado). Para el caso de las textileras tipo A, de fabricación de Hilos el Acabado, puede incluir los procesos húmedos de pre-tratamiento y tratamiento, entendiendo por tratamiento el proceso de teñido y secado; posteriormente, estaría el proceso de enconado, entubado, ovillado, encarretado y enviconado, para los Hilos sintéticos; a estos últimos procesos se les denomina también acabados "finishing". 6) Lavado y otras operaciones de limpieza (Pre-tratamiento) Los procesos de pre-tratamiento son empleados para preparar el material textil para subsecuentes procesos tales como: blanqueo, teñido y estampado. Los procesos de limpieza, extracción y blanqueo remueven materiales desconocidos de las fibras (por ej. los aprestos empleados en el tejido), de tal manera que los grupos reactivos de las fibras, previamente bloqueados por las impurezas, son expuestos y el tejido en crudo es mejorado para el siguiente proceso. Para un tejido crudo fabricado de fibras naturales tales como el algodón, lino, lana y seda, el proceso de pre-tratamiento es más complicado, que para aquellos tejidos hechos de fibras sintéticas. Por ejemplo, los tejidos de algodón pueden contener más de un 20% de materiales que pueden interferir con los siguientes procesos. Mientras que los textiles crudos de poliéster contienen solamente partículas sólidas, (sintéticos pequeños solubles en agua), los cuales pueden ser removidos por un simple proceso de lavado. Los procesos empleados dependen de la formación de la fibra y de la maquinaria disponible. Asimismo, los procesos de pre-tratamiento son específicos del sustrato, por lo que existe un amplio rango de reacciones químicas y procesos físicoquímicos involucrados.
INDUSTRIA ALIMENTARIA O ALIMENTICIA La industria alimentaria es la parte de la industria que se encarga de todos los procesos relacionados con la cadena alimentaria. Se incluyen dentro del concepto las fases de transporte, recepción, almacenamiento, procesamiento, conservación, y servicio de alimentos de consumo humano y animal. Las materias primas de esta industria consisten principalmente de productos de origen vegetal (agricultura), animal (ganadería) y fúngico (perteneciente o relativo a los hongos). Gracias a la ciencia y la tecnología de alimentos el progreso de esta industria se ha visto incrementado y nos ha afectado actualmente en la alimentación cotidiana, aumentando el número de posibles alimentos disponibles en la dieta. El aumento de producción ha ido unido con un esfuerzo progresivo en la vigilancia de la higiene y de las leyes alimentarias de los países intentando regular y unificar los procesos y los productos. Procesos de producción Las 6 fases en la fabricación de los alimentos
Fase 1. Manipulación Esta fase hace referencia a la manipulación de los alimentos directamente por las personas. Estos tienden a disminuirse progresivamente, a medida que los procesos productivos se encuentran cada vez más concentrados y tecnificados. Fase 2. Almacenamiento Con el fin de evitar la excesiva estacionalidad de los alimentos, algunos de ellos se almacenan en habitáculos acondicionados para cada tipo de producto: herméticos, al aire libre, refrigerados, cámaras frigoríficas, etc. Fase 3. Extracción Algunos alimentos requieren ser sometidos a un proceso de extracción. Dichos procesos pueden ser de 3 clases: pulpas, huesos o líquidos. Los procesos industriales para ejecutar dicha extracción se pueden realizar mediante la trituración del alimento, el machado o la molienda (por ejemplo, los cereales para la fabricación de pan, oliva para el aceite), extracción mediante calor (grasas, tostado del pan, etc.) y acciones de secado, filtrado y uso de disolventes.
Fase 4. Elaboración Los procesos de elaboración son los que se realizan, por ejemplo, en las cocinas de los hogares y restaurantes. Su objetivo es la transformación de un alimento inicialmente crudo para la obtención de un alimento distinto y transformado, más sabroso y adecuado para su ingesta. Aunque algunos de los procesos de elaboración se realizan por un motivo distinto: conservar el alimento. Los procesos de elaboración principales son: •
La cocción. Se utiliza para el preparado de todo tipo de alimentos, desde los de origen cárnico, al pescado, pasando por las verduras o las legumbres.
• Secado. Su uso más tradicional es en los pescados y también en algunas carnes
para aumentar el tiempo y la calidad de la conservación. • Fermentación. Consiste en la adicción de microorganismos (levadura), siendo
muy empleada en la industria de las bebidas: vino y cerveza. Fase 5. Conservación Es una fase vital para interrumpir la actividad microbiana de determinados alimentos y prolongar la vida útil de los mismos. Existen dos grandes tipos: • Los que tienen como objeto interrumpir la acción perniciosa de los microbios, como
la pasteurización, la esterilización antibiótica, la esterilización por radiación o la acción química.
• Los que pretenden inhibir el desarrollo de microorganismos, tales como los
sistemas de refrigeración o de deshidratación. Fase 6. Envasado El envasado es también fundamental como método de presentación de los productos enlatados y las bebidas. En la producción de los alimentos han ido ganando cada vez una mayor importancia aspectos relacionados con la higiene y la seguridad de los consumidores. Esto ha conllevado que todas las fases de producción estén sometidas a normativas y procedimientos muy protocolarizados y estrictos, así como inspecciones para comprobar el correcto seguimiento de los mismos.