MVC

El Cloruro de vinilo (Vinyl Chloride), Monocloruro de Vinilo (MVC),

Monocloroetileno, Monocloroeteno o Cloroeteno es un gas incoloro
que polimeriza bajo la acción de la luz, débilmente soluble en el
agua, pero muy soluble en disolventes orgánicos. Se manufactura
en grandes cantidades a partir del dicloruro de etileno (EDC).

Sus principales usos son como monómero en la fabricación de

plásticos y resinas polivinílicas (PVC), como refrigerante e
intermediario químico. Es muy inflamable y produce explosiones
con facilidad, por lo que su manejo, independientemente de sus
riesgos tóxicos, requiere estrictos controles de contaminación
atmosférica. Este químico pertenece al denominado grupo de
Hidrocarburos Halogenados donde un residuo alquílico de dos
carbonos es sustitutido por un halógeno (Cl). Actualmente está
prohibido su uso como refrigerante en artefactos domésticos y como
propelente de aerosoles debido a su acción cancerígena.

Historia
El cloruro de vinilo primero fue producido en 1835 cerca Justus
von Liebig y su estudiante Vencedor Regnault de Henri. Lo
obtuvieron tratando dicloruro de etileno con una solución de
hidróxido del potasio en etanol.

En 1912, Frans, químico alemán que trabajaba para Griesheim-

Elektron, patentó medios de producir el cloruro de vinilo de
acetileno y cloruro de hidrógeno el usar cloruro mercúrico como a
catalizador. Mientras que este método era ampliamente utilizado
durante los años 30 y los años 40, ha sido reemplazado desde
entonces por procesos más económicos.

Producción
Una instalación fabril del cloruro de vinilo consiste en
generalmente siete diversas áreas de la planta, 1) el área de la
producción del dicloruro de etileno (EDC); 2) los reactores que
convierten EDC al cloruro de vinilo; 3) las torres de destilación que
separan y purifican el producto del cloruro de vinilo; 4) el área de
proceso de Oxychlorination; 5) el área de recuperación del
subproducto; 6) la protección del medio ambiente almacenaje del
área (tratamiento inútil y desechos peligrosos); 7) el almacenaje
del cloruro y del subproducto de vinilo.
PASO 1 - Cree la materia prima para el chloridereaction del vinilo,
dicloruro de etileno (EDC), reaccionando el etileno con cloro
El dicloruro de etileno (EDC) es manufacturado en una escala
industrial comenzando con los bloques de edificio básico de
etileno y cloro. En presencia de cloruro del hierro (III) como
catalizador, estos compuestos reaccione exotérmico para producir
dicloruro de etileno según ecuación química

CH2=CH2 + Cl2 → ClCH2CH2Cl

PASO 2 - Reaccione EDC al cloruro de vinilo de la forma y al

cloruro de hidrógeno (HCl). Un método común de producir el
cloruro de vinilo es una reacción que se conduce en un baño de
hervir EDC. Cuando entonces está calentado a 500°C en 15-30
atmósferas (1.5 a 3 MPa) la presión, el EDC se descompone para
producir el MVC y HCl.

ClCH2CH2Cl → CH2=CHCl + HCl

La reacción antes dicha demuestra que el EDC reacciona de

forma tal, obteniendo el cloruro de vinilo y el HCl.

PASO 3 - Refresque el reactor efluente y purifique los productos y

los subproductos.El refrigerante del Propylene se puede utilizar
para enfriar la corriente del enchufe del reactor. Una vez que se
licuefaga la corriente pasa con una serie de torres de destilación.
La torre de destilación pasada tiene HCl puro el ir del cloruro de
vinilo de la tapa y del producto que sale del fondo.

PASO 4 - Reaccione HCl reciclado para hacer más EDC que se

envíe de nuevo al PASO 2

CH2=CH2 + 2 HCl + ½ O2 → ClCH2CH2Cl + H2O

HCl es un resultado indeseable de la reacción para producir el

cloruro de vinilo. En práctica industrial, después de que el HCl se
separe del cloruro de vinilo, el HCl se mezcla con oxígeno y se
reacciona con etileno adicional en cloruro del cobre (II) catalizador.
Esta reacción convierte el HCl de nuevo a la materia prima para
hacer el cloruro de vinilo, dicloruro de etileno. Esto permite las
cantidades extensas de HCl producidas en la reacción del cloro de
producción del vinilo que se reciclará para producir más cloruro de
vinilo. Esto recicla la reacción se conoce como Oxychlorination.
El HCl, consumido en el paso 4, balancea exactamente esa
producción en el paso 2. El resultado es un proceso equilibrado no
requiere HCl como entrada ni lo produce como basura. Debido a
las ventajas económicas de este proceso, la mayoría del cloruro
de vinilo se ha producido vía esta técnica desde los últimos años
50.

PASO 5 - Recuperación del subproducto. Por supuesto, la

reacción deseada de Oxychlorination, demostrada arriba, no es la
única reacción que ocurre. Otras reacciones competentes
producen otros compuestos orgánicos tratados con cloro. Un
compuesto indeseado que puede ser purificado y ser vendido se
llama un “subproducto”. Un subproducto venable del proceso de
Oxychlorination es cloruro ethyl. , que se puede utilizar como
anestésico tópico. Las reacciones competentes también ocurren
en el paso 2 y los subproductos se recuperan en los procesos
destiladores del paso 3.

PASO 6 - Protección del medio ambiente

También se produce, como puede ser visto en la reacción de
Oxychlorination arriba el agua. El producto del agua es ácido
debido a la presencia de HCl y debe ser tratado para quitar
compuestos orgánicos y ser neutralizado antes de que pueda ser
enviado al “outfall” de la planta. Un outfall es una corriente
supervisada de las aguas residuales que debe conformarse con el
análisis inútil permitido o “EPA permitido” de la planta del producto
químico. El EPA, estado y federal, regula el pH permitido y la
cantidad específica de productos químicos que se permitan ser
enviados de nuevo al ambiente a través del outfall.

Algunos desechos muy peligrosos se generan en la recuperación

del cloruro de vinilo del producto. Estas basuras y cualquier
material de proceso que vengan adentro contacto estas basuras
se almacenan en tambores especializados en áreas
especializadas de la contención. Estas basuras son quemadas en
las hornillas de los desechos peligrosos que deben resolver
estándares terminantes del estado y de las agencias de protección
del medio ambiente federales.
 PASO 7 - Almacenaje del producto y del subproducto. Una vez
que se produzca el cloruro de vinilo se almacena como líquido. A
menudo, los envases de almacenaje para el producto MVC son
esferas de la alta capacidad. Las esferas tienen una esfera interior
y una esfera exterior. Varias pulgadas de espacio vacío separan la
esfera interior de la esfera exterior. Esta área vacía entre las
esferas se purga con un gas inerte tal como nitrógeno. Mientras
que el gas de la purgación del nitrógeno sale del espacio vacío
pasa a través de un analizador que se diseñó para detectar si
cualquier cloruro de vinilo se está escapando de la esfera interna.
Si el cloruro de vinilo comienza a escaparse de la esfera interna o
si un fuego se detecta en el exterior de la esfera entonces el
contenido de la esfera se descarga automáticamente en un
envase de almacenaje subterráneo de emergencia.

Características
 Nombre registrado: Cloruro de vinilo
 Nombre químico: Cloroeteno
 Sinónimos/nombres comerciales: Monocloroeteno,
vinilcloruro, VC, MCV, Freón 1140.
 Nombre químico (alemán): Vinylchlorid.
 Nombre químico (francés): Chlorure de vinyle.
 Nombre químico (inglés): Vinyl chloride
 Aspecto general: Gas incoloro, de aroma suavemente dulzón,
que solo se transporta en estado estabilizado (usando fenol y
sus derivados) en tanques presurizados.

DATOS FÍSICO-QUÍMICOS BÁSICOS

Fórmula empírica: C2H3Cl

Masa molecular relativa: 62,50 g
Densidad: 0,9106 g/cm3 a 20°C
0,983 g/cm3 a -20°C (líquido)
Densidad relativa de gas: 2,16
Punto de ebullición: -13,4 a -14,0°C
Punto de fusión: -153,8 a -160,0°C
Presión de vapor: 3300 hPa a 20°C
4500 hPa a 30°C
7800 hPa a 50°C
Punto de inflamación: -77 a -78°C
Temperatura de ignición: 415°C
Ignición espontánea: 472°C
Límites de explosividad : 3,8-31% en volumen;
Umbral de olor: 4000 ppm en el aire
Solvólisis: En agua: 1,1 g/l a 25ºC;
se disuelve en aceite, alcohol, solventes
clorados y en hidrocarburos; las sales de
plata y cobre aumentan susolubilidad, por
formación de complejos.
Factores de conversión: 1 ppm = 2,60 mg/m3
1 mg/m3 = 0,39 ppm

Aspectos de Seguridad
Efectos característicos
Seres humanos/mamíferos: Este gas, muy inflamable, tóxico y de
efectos narcóticos, irrita los ojos, la piel y las vías respiratorias. La
exposición reiterada conduce a lesiones hepáticas, renales y
esplénicas, pudiendo desarrollarse en algunos casos tumores
malignos. Pueden existir concentraciones tóxicas en el aire sin que
se perciba un olor alarmante. El cloruro de vinilo ejerce efectos
cancerígenos y teratógenos (su inhalación produce malformaciones
y distrofias esqueléticas) tanto en los animales como en el ser
humano.

Durante su descomposición térmica, se forman gases ácidos que

producen irritación ocular, nasal y faríngea.

Comportamiento en el Medio Ambiente

 Agua: El cloruro de vinilo es muy persistente en el agua, si no

se evapora. Sin embargo, hasta el momento no se conocen
efectos nocivos sobre organismos acuáticos (UBA, 1986). Es
poco probable su acumulación en la cadena alimentaria
acuática (BUA 1989).

 Aire: Cuando el gas puesto a presión se expande, se forman

nieblas frías más pesadas que el aire. Éstas se evaporan
fácilmente y se combinan con el aire originando mezclas tóxicas
y explosivas. Debido a las propiedades físico-químicas del
cloruro de vinilo, es probable que se acumule en la atmósfera.

 Tiempo de vida media: En condiciones ambientales normales,

el cloruro de vinilo es extraordinariamente persistente. Su
tiempo de vida media en el suelo en condiciones anaeróbicas
asciende a más de 2 años. Su degradación aeróbica en
instalaciones de clarificación y en aguas superficiales, así como
en cultivos bacterianos aislados de 20-120 mg/l, requiere un
período mínimo de 5 semanas (UBA, 1986). Con la
participación de radicales oxhidrilos, el tiempo medio de vida
media se reduce a 66 horas. En los casos de hidrólisis, el
tiempo de vida media es inferior a 10 años (calculado para una
temperatura de 25°C) (RIPPEN, 1991). En la troposfera, el
tiempo de vida media es de 11 semanas (degradación abiótica)
(ATRI, 1985). La BUA (1989) informa sobre un promedio de
tiempo de vida media que oscila entre 2,2 y 2,7 días.
  Degradación / productos de la descomposición: Durante la
oxidación fotoquímica, se forma ácido clorhídrico, óxido de
carbono y formalehido. No se produjo fotólisis en una
concentración de 10 mg/l sometida a rayos de 300 nm de
longitud de onda durante más de 90 h. La mineralización biótica
es extremadamente lenta.

 Efectos combinados: El cloruro de vinilo reacciona,

desarrollando altas temperaturas, con el acetileno, el cloro, el
flúor, los oxidantes y peróxidos, con los que forma polímeros.
Los iniciadores de una polimerización son la luz, el calor y el
ácido sulfhídrico.

En la República Federal de Alemania existe una disposición

especial para el cloruro de vinilo, en el marco de la reglamentación
existente para la manipulación de sustancias carcinógenas en los
lugares de trabajo. La misma establece que la concentración en el
lugar de trabajo no debe superar 3 ppm; reglamenta la identificación
y el control obligatorios; define la ropa y demás elementos de
protección personales y describe las medidas de higiene y limpieza
(VGB 113, 1982 - Apéndice 1: Cloruro de vinilo). Además, en el
apéndice de la lista BAT (DFG, 1989) se describe la relación entre la
concentración de la sustancia en el aire del lugar de trabajo y la
concentración de la sustancia/metabolito en material biológico
(valores EKA) para el cloruro de vinilo como sustancia carcinógena.
De acuerdo con ello, se aplica lo siguiente:

Cloruro de vinilo en el aire Prueba de orina al final del turno/

mg/m3 exposición ácido tiodiglicólico
2,6 1,8
5,2 2,4
10 4,5
21 8,2
42 10,6

La Ordenanza sobre artículos de uso corriente de cloruro de vinilo

(1983) prohíbe en Alemania la comercialización de objetos que
contengan más de 1 mg/kg de cloruro de vinilo monomérico. Se
considera que las sustancias alimenticias no están expuestas a ser
contaminadas, cuando la proporción comprobable de cloruro vinílico
monomérico no supera los 0,01 mg/kg.

De acuerdo con la Ordenanza de prohibición del PCB, que

reemplazó en 1990 a la legislación vigente desde 1978, no puede
ponerse utilizarse el cloruro de vinilo como impelente para
aerosoles en Alemania.

El cloruro de vinilo ha sido encuadrado en el grupo de sustancias

que significan una amenaza para el agua, cuya conducción por
tuberías está sujeta a autorización especial, según 19a de la Ley de
Gestión del Agua de la RFA (WHG).

Evaluación y Observaciones:
Debido a sus incuestionables efectos cancerígenos y a su gran
persistencia, debe renunciarse en la medida de lo posible al uso de
cloruro de vinilo. Durante su eliminación, se recomienda tomar
precauciones especiales ya que por incineración inadecuada se
generan sustancias altamente tóxicas (p. ej.: ácido clorhídrico y
TCDD).

Se recomienda sustituir el cloruro de polivinilo (PVC) por otros

materiales (no clorados) siempre que sea posible.

Bibliografía especializada: ATRI (1985); Borrador (1988).

Usos y Aplicaciones:
Aplicaciones:
El cloruro de vinilo se emplea en su casi totalidad (96-98%) para la
fabricación de cloruro de polivinilo o polivinilcloruro (PVC). El
restante 2-4% se emplea en la síntesis de hidrocarburos clorados
específicos, como el 1,1,1-tricloroetano; el 1,1,2-tricloroetano, y el
cloruro de vinilideno. A nivel industrial, se usa el cloruro de vinilo
para la producción de polímeros (ATRI, 1985). Aproximadamente el
25% de la producción mundial de cloro se utiliza para la producción
de cloruro de vinilo.

Procedencia / fabricación:
Se fabrica a través de la combinación por adición de gas clorhídrico
al acetileno, o por la descomposición del 1,2-dicloretano,
originándose como producto secundario gas clorhídrico.

El cloruro de polivinilo (PVC) es polímero del cloruro de vinilo. El

cloruro de vinilo se usa para fabricar PVC (Policloruro de vinilo). El
PVC se usa para hacer una variedad de productos plásticos,
incluyendo tuberías, revestimientos de alambres y cables y
productos para empacar.

Cantidades producidas:

Producción mundial 1985 13.500.000 t (ULLMANN, 1986)

Producción mundial 10.000.000 t (RIPPEN, 1988)
EEUU, 1987 3.800.000 t (RIPPEN, 1988)
CE, 1977 3.500.000 t (RIPPEN, 1991)
Japón, 1980 1.656.000 t (ATRI, 1985)
Alemania, 1988 1.459.000 t (RIPPEN, 1991)
Francia, 1982 1.150.000 t (ATRI, 1985)
Italia, 1977 750.000 t (RIPPEN, 1988)
Taiwan, 1984 492.000 t (RIPPEN, 1991)
Canadá, 1982 408.000 t (ATRI, 1985)
Gran Bretaña, 1977 405.000 t (RIPPEN, 1988)
México, 1984 132.000 t (RIPPEN, 1991)

Plantas Industriales:
El Complejo Petroquímico Ana María Campo:

Ubicación: Costa Oriental del Lago de Maracaibo. Consta de:

Plantas y empresas en operación: Olefinas I y II y planta de gas

licuado de Pequiven, las empresas mixtas Polinter, Indesca,
Química Venoco, Propilvén, Cloro Vinilos del Zulia y Olefinas del
 Zulia. También operan en el complejo las empresas privadas
Estizulia, que produce poliestirenos, Dow Chemical, dedicada a la
elaboración de látex y Liquid Carbonic, destinada a la producción de
anhídrido carbónico. Productos: Olefinas, plásticos, fertilizantes,
productos industriales.

Capacidad de producción: Aproximadamente 3 millones 400 mil

TMA.

El complejo posee un amplio terminal lacustre con muelles para

sólidos, líquidos, descarga de equipos pesados, descarga de sal y
para el atraque de las lanchas que transportan al personal.

La planta de “Cloro Vinilos del Zulia” presenta la siguiente

información:

 Ubicación: El Complejo Petroquímico Ana María Campo.

 Participación accionaria: Pequiven, 48,29%;

 Servicios Financieros, 51,71%.

 Operaciones: Una planta de cloro soda, con capacidad instalada

de 120 mil TMA de cloro y 135 mil TMA de soda cáustica al 100%;
y una planta de vinilos que produce 260 mil TMA de dicloruro de
etileno (EDC) y 130 mil TMA de monocloruro de vinilo (MVC), el
cual es utilizado para la elaboración final de policloruro de vinilo
(PVC).

La obtención y fabricación de cloruro de vinilo monómero por vía

petroquímica se realiza por cracking térmico del dicloroetano. Las
materias primas utilizadas en su fabricación son:

 Elcloro, suministrado por tubería, desde la unidad electrolítica del

Complejo.

 Eletileno, suministrado por Repsol desde su refinería en Tarragona,

a través de una tubería enterrada a un metro de profundidad, de
90 km de longitud.

 El oxígeno, suministrado por tubería desde la vecina planta de

licuación de aire de la sociedad Air Liquide, ubicada a 2 km de la
instalación.
 La obtención y fabricación de cloruro de vinilo monómero (VC)
consta de las siguientes unidades fundamentales:

 La Unidad de Cloración del etileno, donde se mezcla el cloro y el

etileno, produciéndose una reacción espontánea y exotérmica, y
obteniéndose el 1,2 – dicloroetano.

 La Unidad de Pirólisis del dicloroetano, en la que se produce el

craking de la molécula, formándose una molécula de cloruro de
vinilo y otra de cloruro de hidrógeno.

 La Unidad de Oxicloración, en la que el cloruro de hidrógeno

formado en la pirólisis, se hace reaccionar con etileno y oxígeno,
obteniéndose de nuevo 1,2 - dicloroetano para el proceso.

 Las unidades de recuperación de gases y líquidos.- Estas dos

Unidades tienen por objeto pirolizar y oxidar los efluentes gaseosos
y los subproductos líquidos orgánicos generados en el proceso, con
el fin de recuperar ácido clorhídrico para consumo interno y vapor
de agua a alta presión, cumpliéndose así con uno de los principios
básicos en materia medioambiental: la recuperación en origen de
subproductos, evitando la generación de residuos.