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POLIPROPILENO Corso P. 20.383.585; López A.21.466.186; Caleffi C. 17.200.923; Dominguez. N 11.051.386; Diaz G. 20.722.458 Faculta de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Industrial. Asignatura (Principios y Procesos Químicos), Sección 105I1. Fecha de entrega: (16 de julio del 2016) [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] Resumen: El polipropileno(C 3 H 6 ) n ,es uno de esos polímeros versátiles que andan a nuestro alrededor. Cumple una doble tarea, como plástico y como fibra. El polipropileno se obtiene a partir del propileno extraido del gas petróleo. En 1954 el italiano G. Natta, siguiendo los trabajos elaborados por K. Ziegler en Alemania logra obtener polipropileno de estructura regular denominada isotactica. Su comercialización en Europa y Norteamérica se inicio rápidamente en 1957, más que todo en aplicaciones para enseres domésticos .Actualmente es utilizado en una amplia variedad de aplicaciones que incluyen empaques para alimentos, tejido ETC. La investigación a continuación tiene como propósito estudiar aspectos del polipropileno como: historia, composición, fabricación, usos, etc del polipropileno. Los objetivos planteados para el trabajo son 2) Analizar el proceso químico empleado para la obtención del polipropileno, 2) Mencionar propiedades físicas y químicas del polipropileno 3) Describir mediante de diagrama de bloques y equipo el proceso de obtención del polipropileno. 1.-INTRODUCCION El polipropileno es un plástico de desarrollo relativamente reciente que ha logrado superar las deficiencias que presentaba este material en sus inicios, como eran su sensibilidad a la acción de la luz y al frío. Se le conoce con las siglas PP, es un plástico muy duro y resistente, opaco y con gran resistencia al calor pues se ablanda a una temperatura más elevada de los 150 ºC. Es muy resistente a los golpes aunque tiene poca densidad y se puede doblar muy fácilmente, resistiendo múltiples doblados por lo que es empleado como material de bisagras. También resiste muy bien los productos corrosivos. Se obtiene principalmente a partir del propileno extraído del gas del petróleo y el polipropileno se genera a partir de la polimerización de propileno Los objetivos planteados para el trabajo son: Analizar el proceso químico empleado para la obtención del polipropileno, mencionar propiedades físicas y químicas del polipropileno, describir mediante de diagrama de 1.- Presentación con claridad del formato (3pts) 2.- Procesamiento de fundamentos teóricos legales (4pts) 3.- Análisis e interpretación de la descripción del proceso (5pts) 4.- Coherencia del diagrama de flujo de procesos (3pts) 5.- Capacidad de síntesis (resumen, introducción y conclusiones) (3pts) 6.- Desarrollo de las referencias bibliográficas (2pts)

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Page 1: POLIPROPILENO - · PDF fileCoherencia del diagrama de flujo de procesos (3pts) 5.- Capacidad de síntesis ... equipos de procesamiento crear riesgo de explosión y a su vez humo toxico

POLIPROPILENO Corso P. 20.383.585; López A.21.466.186; Caleffi C. 17.200.923; Dominguez. N

11.051.386; Diaz G. 20.722.458 Faculta de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Industrial.

Asignatura (Principios y Procesos Químicos), Sección 105I1.

Fecha de entrega: (16 de julio del 2016)

[email protected] [email protected] [email protected]

[email protected] [email protected]

Resumen: El polipropileno(C3H6)n,es uno de esos polímeros versátiles que andan a nuestro

alrededor. Cumple una doble tarea, como plástico y como fibra. El polipropileno se obtiene

a partir del propileno extraido del gas petróleo. En 1954 el italiano G. Natta, siguiendo los

trabajos elaborados por K. Ziegler en Alemania logra obtener polipropileno de estructura

regular denominada isotactica. Su comercialización en Europa y Norteamérica se inicio

rápidamente en 1957, más que todo en aplicaciones para enseres domésticos .Actualmente

es utilizado en una amplia variedad de aplicaciones que incluyen empaques para alimentos,

tejido ETC. La investigación a continuación tiene como propósito estudiar aspectos del

polipropileno como: historia, composición, fabricación, usos, etc del polipropileno. Los

objetivos planteados para el trabajo son 2) Analizar el proceso químico empleado para la

obtención del polipropileno, 2) Mencionar propiedades físicas y químicas del polipropileno

3) Describir mediante de diagrama de bloques y equipo el proceso de obtención del

polipropileno.

1.-INTRODUCCION

El polipropileno es un plástico de

desarrollo relativamente reciente que ha

logrado superar las deficiencias que

presentaba este material en sus inicios,

como eran su sensibilidad a la acción de

la luz y al frío. Se le conoce con las siglas

PP, es un plástico muy duro y resistente,

opaco y con gran resistencia al calor pues

se ablanda a una temperatura más elevada

de los 150 ºC. Es muy resistente a los

golpes aunque tiene poca densidad y se

puede doblar muy fácilmente, resistiendo

múltiples doblados por lo que es

empleado como material de bisagras.

También resiste muy bien los productos

corrosivos. Se obtiene principalmente a

partir del propileno extraído del gas del

petróleo y el polipropileno se genera a

partir de la polimerización de propileno

Los objetivos planteados para el trabajo

son: Analizar el proceso químico

empleado para la obtención del

polipropileno, mencionar propiedades

físicas y químicas del polipropileno,

describir mediante de diagrama de

1.- Presentación con claridad del formato (3pts)

2.- Procesamiento de fundamentos teóricos legales (4pts)

3.- Análisis e interpretación de la descripción del proceso (5pts)

4.- Coherencia del diagrama de flujo de procesos (3pts)

5.- Capacidad de síntesis (resumen, introducción y conclusiones) (3pts)

6.- Desarrollo de las referencias bibliográficas (2pts)

Page 2: POLIPROPILENO - · PDF fileCoherencia del diagrama de flujo de procesos (3pts) 5.- Capacidad de síntesis ... equipos de procesamiento crear riesgo de explosión y a su vez humo toxico

bloques y equipo el proceso de obtención

del polipropileno.

El proceso químico como tal se abordara

explicando brevemente de donde

proviene el propileno (monómero) y

luego detalladamente el proceso de

polimerización de este, que es el que

finalmente da lugar al polipropileno.

Existen a nivel industrial 3 tipos de

procesos químicos para la obtención del

PP: El “Slurry”, el proceso en masa con

monómero en fase gas y el Proceso en

masa con monómero en fase liquida. Este

ultimo por ser el más utilizado

industrialmente se mostrara

detalladamente mediante su diagrama de

bloques y posteriormente su diagrama de

equipos.

2-. FUNDAMENTOS TEORICOS

2.1 Origen

En 1954 el italiano G. Natta, siguiendo

los trabajos elaborados por K. Ziegler en

Alemania, logró obtener polipropileno de

estructura muy regular denominado

isotáctico. Su comercialización en Europa

y Norteamérica se inicio rápidamente en

1957, en aplicaciones para enseres

domésticos.

Los trabajos de Natta y Ziegler que

permitieron conseguir polímeros de

etileno a partir de las olefinas, abrieron el

camino para la obtención de otros

polímeros. Este plástico, también con una

estructura semicristalina, superaba en

propiedades mecánicas al polietileno, su

densidad era la más baja de todos los

plásticos, y su precio también era muy

bajo, pero tenía una gran sensibilidad al

frío, y a la luz ultravioleta, lo que le hacía

envejecer rápidamente. Por este motivo

su uso se vio reducido a unas pocas

aplicaciones.

Pero el descubrimiento de nuevos

estabilizantes a la luz, y la mayor

resistencia al frío conseguida con la

polimerización propileno−etileno, y la

facilidad del PP a admitir cargas

reforzantes, fibra de vidrio, talco, amianto

y el bajo precio de dieron gran auge a la

utilización de este material.

2.2 Características del proceso

-El propileno es obtenido como

subproducto de producción de etileno o

como subproducto de operaciones de

refinerías.

-El polipropileno (C3H6)n se obtiene

mediante la polimerización de propileno

(C3H6)

-La polimerización propiamente dicha

tiene lugar el encadenamiento de las

unidades monómeros, que son sustancias

no saturadas, por apertura de sus dobles

enlaces o de sus estructuras cíclicas. El

enlazamiento se efectúa sin separación de

moléculas sencillas, de modo que la

composición centesimal del polímero es

la misma que la del monómero de partida.

-En todo proceso de polimerización hay

tres etapas características, que son: la

reacción de iniciación, la de crecimiento o

propagación en cadena y la de ruptura o

terminación. La reacción de iniciación es

la que produce la activación del doble

enlace, proceso previo necesario para el

encadenamiento de los monómeros en las

reacciones de crecimiento. La reacción de

ruptura es la que interrumpe el

crecimiento ilimitado de la cadena

polímerica.

-La activación del doble enlace en la

reacción de iniciación puede tener lugar

por acción de la luz, del calor, de

ultrasonidos, de formadores de radicales o

por catalizadores ácidos y básicos.

Page 3: POLIPROPILENO - · PDF fileCoherencia del diagrama de flujo de procesos (3pts) 5.- Capacidad de síntesis ... equipos de procesamiento crear riesgo de explosión y a su vez humo toxico

- El proceso de polimerización más

utilizado en la actualidad es el proceso

Spheripol correspondiente al proceso en

masa con monómero en fase liquida.

Diseñado como híbrido con dos reactores

en serie, el primero para trabajar en

suspensión y el segundo en fase gas, es

un proceso versátil, que permite preparar

diferentes tipos de productos con

propiedades óptimas. Existen otros

procesos como el Slurry y el Unipol pero

no son tan utilizados.

-La polimerización puede hacerse con

catalizadores Ziegler-Natta y

por polimerización catalizada por

metalocenos.

-La materia prima y la estructura química

definirán el tipo de PP que se obtendrá.

Según la materia prima e insumos se

puede obtener PP homopolimero o PP

copolimero.

-Por sus bondades mecánicas y físicas el

mas producido es el PP homopolimero:

Polímero que se obtiene del propileno

puro. Posterior a la producción de PP Se

puede reforzar con cargas como: Fibra de

vidrio, Carbonato de calcio y talcos, que

incrementan sus propiedades mecánicas,

térmicas y físicas y si se adicionan

agentes nucleantes se eleva su

transparencia. PP copolimero es un

polímero termoplástico que se obtiene de

la polimerización del propileno y durante

la polimerización se le agrega entre un 5

% y 30 % de etileno para tener una mayor

resistencia al impacto.

-Para los PP homopolimeros la estereo –

regularidad en las cadenas lineales

dependen del orden en que estén

colocados los grupos metílicos laterales,

así como del catalizador y proceso de

polimerización usado, de esa manera se

originan polímeros isotacticos,

sindiotacticos y atacticos. Los isotacticos

son los más producidos ya que

representan la estructura más stereo-

regular del polipropileno. Por esto, es

logrado un alto grado de cristalinidad.

Como resultado, muchas propiedades

mecánicas y de procesabilidad del

polipropileno son altamente determinadas

por el nivel de isotacticidad y su

cristalinidad.

Isotactico

La distribución regular de los grupos

metilo son de alta cristalinidad entre 70 y

85%, de alta resistencia mecánica y buena

tenacidad. Es la forma en la actualidad

para la producción de rafia o de papel de

embalaje, papel celofán repuesto más

extendida en la inyección de piezas

(juguetes, envases, etc.)

Sindiotactico

Muy mal cristalina Después de los grupos

metileno alternativamente aloja lo que se

necesita para ser más elástico que el PP

isotáctico pero también menos resistentes

Atactico

El polímero tiene una “pegajosidad” que,

incluso superficie permite a en la

presencia de polvo, que se utiliza como el

papel pegajoso caucho, o como una base

para adhesivos de fusión en caliente

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-El proceso debe mantenerse alejado del

calor, las chispas y las llamas.

-Es necesaria una ventilación adecuada en

el recinto de procesamiento. Para

minimizar la exposición a los vapores del

proceso.

-Una falla en el control de temperatura en

equipos de procesamiento crear riesgo de

explosión y a su vez humo toxico.

-Los vapores del proceso pueden

ocasionar irritación en las vías

respiratorias y en los ojos.

2.3 Clasificacion del proceso

Existen 3 formas de clasificar el proceso

de obtención de polipropileno:

Proceso en Suspensión o “Slurry”:

Están configurados para que la reacción

tenga lugar en un hidrocarburo líquido, en

el que el polipropileno es prácticamente

insoluble, y a una temperatura inferior a

la de fusión del polímero. Dentro de este

tipo de procesos existen marcadas

diferencias en la configuración de los

reactores (de tipo bucle o autoclave) y en

el tipo de diluyente utilizado, lo que

afecta a las características de la operación

y al rango de productos que se puede

fabricar. El más conocido es el proceso

llamado Montecatini que gracias a los

avances en materia de polimerización está

prácticamente es desuso.

El proceso se puede dividir en las

siguientes etapas: Preparación del

catalizador, polimerización, recuperación

del monómero y solvente, remoción de

residuos del catalizador, remoción del

polímero atactico y de bajo peso

molecular, secado del producto, adición

de modificadores y extracción del

polímero.

Proceso en masa con monómero en fase

liquida:

La principal diferencia de este proceso

con respecto al de suspensión es la

sustitución del solvente por propileno

líquido. Esto fue posible debido a que con

el desarrollo de nuevos catalizadores ya

no fue más necesaria la extracción de

catalizador ni la remoción del polímero

atáctico. El proceso más utilizado

comercialmente corresponde a esta

clasificación y es llamado Spheripol. Se

trata de un proceso versátil que permite

preparar diferentes tipos de productos con

propiedades óptimas usando dos reactores

en serie

Proceso en masa con monómero en fase

Gas:

Los procesos en fase gaseosa aparecieron

casi simultáneamente con los en fase

líquida. Esta tecnología fue

revolucionaria porque evitaba

completamente la necesidad de un

solvente o un medio líquido para

dispersar los reactivos y productos del

reactor. También eliminaba la separación

y recuperación de grandes cantidades de

solventes o de propileno líquido que era

necesaria en los procesos con reactores en

suspensión o en fase líquida. El

polipropileno producto que se obtenía en

los reactores de fase gas era

esencialmente seco y sólo requería la

desactivación de una pequeña parte de los

residuos del catalizador antes de la

incorporación de aditivos y su posterior

peletización. Por lo tanto, esta tecnología

redujo la manufactura del polipropileno a

pocos pasos esenciales. Algunos procesos

representantes de esta tecnología

son: Novolen, y Unipol.

2.4 Principales empresas productoras

nacionales e internacionales

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-Internacionales:

LyondellBassel Industries:

Compañía cuyo propósito es el

refinamiento de químicos y plásticos.

Cuenta con aproximadamente 56 plantas

distribuidas en 19 países. Es el mayor

productor mundial de PP y el quinto de

PE, aunque primero en Europa. Empresa

de raíces holandesas cuya sede principal

actualmente se encuentra en Houston,

Texas. En 2007 crea BASSEL

POLYOLEFINS por 12.7 billones de

dólares, producto de la unión de

BASF and Royal Dutch Shell. En la

actualidad poseen plantas en todos los

continentes. La capacidad de producción

anual en cuanto a los polímeros varía

entre 1 y 3 billones de libras anuales.

Sabic:

Empresa ubicada en Riyadh, Arabia

Saudita, posicionada como una de las más

grandes petroquímicas manufactureras del

mundo. Fundada en 1976. El 70 %

pertenece al gobierno de Arabia Saudita y

resto a inversionistas privados. Su

finalidad es la manufactura de químicos,

producción de poliolefinas (polietileno,

polipropileno etc), fabricación de

plásticos metales y agro-nutrientes. Su

capacidad de producción aproximada es

de 68.5 millones de toneladas métricas al

año. Posee plantas y oficinas en

Norteamérica, Africa, Asia y Europa.

Formosa Plastics:

De raíces taiwanesas sin embargo su sede

principal está ubicada en Livingston,

Nueva Jersey. Se encarga de la

producción y manufactura de

poilivinilcloruro, resinas y polímeros

plásticos en general. Posee plantas

distribuidas en Estados Unidos y Asia

(específicamente Taiwan). Su capacidad

de producción Anual solo para le

polipropileno es aproximadamente de 1.3

billones de libras.

-Nacional:

Propilven:

Es una empresa venezolana de capital

mixto, productora de polipropileno

grados homopolímeros, copolímero

srandom e impacto. La empresa fue

constituida en 1985, con su planta

ubicada en el Complejo Petroquímico

Zulia "Ana María Campos", en la costa

nororiental del Lago de Maracaibo, al

noroeste de Venezuela. La capacidad

instalada de Propilven a principio de la

década de 1990 fue de 70.000

toneladas; para 1996 se incrementó a

84.000 toneladas métricas por año. Llegó

A 110.000 en el año 2004. Con el plan de

expansión lograron un incremento de 34

.000 toneladas más con lo cual se

generaron más de 160 plazas de trabajos

directos.

3.-FUNDAMENTO LEGALES

Las normas COVENIN o ASTM no

aplican para el polipropileno como tal.

Existen normas COVENIN que

contemplan las características mínimas

que deben cumplir los envases plásticos y

contenedores tejidos de polipropileno

(COVENIN 2626-89) pero como se dijo

anteriormente no aplica para el

polipropileno como tal.

4.- MATERIA PRIMA E INSUMOS

MATERIA PRIMA:

PP Homopolimero

Propileno

La materia prima para la polimerización

del polipropileno en todo proceso es el

propileno, que se obtiene a partir de la

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refinación del petróleo o gas natural. El

propileno el al materia prima más barata

en la producción de polímeros, se parte de

ellos para crear toda una variedad de

monómeros combinados para producir

una extensa serie de productos.

PP Copolimero:

Propileno

Etileno: Gas incoloro, de sabor

dulce y olor agradable que se

emplea en síntesis químicas. En el

caso de la polimerización del PP

si se quieres producir un PP

copolimero agrega al proceso

entre un 5 % y 30 % de etileno

para mejorar propiedades

mecánicas como la resistencia al

impacto (ej. Cauchos)

INSUMOS:

Proceso en Suspension o “Slurry:

Catalizador: Ziegler-Natta. Un

catalizador Ziegler-Natta puede

ser definido como un compuesto

de un metal de transición que

mediante un enlace metal-

carbono es capaz de realizar la

inserción repetitiva de unidades

olefínicas. Generalmente, el

catalizador consiste en dos

componentes, por ejemplo. Una

sal de metal de transición, más

frecuentemente un haluro (TiCl4 o

tetracloruro de titanio), y alquilo

metálico, como activador o

cocatalizador (Al(CH5)3)

(Trieltilaluminio), que tiene el

propósito de generar el enlace

metal – carbono activo.

Diluyente: Hidrocarburos como

heptano, butano etc.

Proceso en masa con monómero en fase

liquida y gas:

Catalizadores: La polimerización

puede hacerse con catalizadores

Ziegler-Natta y

por polimerización catalizada por

metalocenos.

Un catalizador Ziegler-Natta

puede ser definido como un

compuesto de un metal de

transición que mediante un enlace

metal- carbono es capaz de

realizar la inserción repetitiva de

unidades olefínicas.

Generalmente, el catalizador

consiste en dos componentes, por

ejemplo. Una sal de metal de

transición, más frecuentemente un

haluro (TiCl4 o tetracloruro de

titanie), y alquilo metálico, como

activador o cocatalizador

(Al(CH5)3) (Trieltilaluminio),

que tiene el propósito de generar

el enlace metal – carbono activo.

Los catalizadores metalocenos son

compuesto de fórmula general

(C5R5)2M El sistema catalítico

está formado por un metaloceno (un

compuesto formado por dos

aniones ciclopentadienilo unidos a

un átomo metálico central con

estado de oxidación II) de un

metal de transición del grupo IV

(Ti, Zr, Hf, etc.) y un compuesto

de aluminio. A diferencia de los

catalizadores Ziegler-Natta, los

cuales presentan centros activos

con diferente estéreo selectividad,

los catalizadores metalocénicos

tienen una estructura molecular

definida. Esto permite no solo la

producción de polímeros

extremadamente uniformes con

distribuciones estrechas de pesos

moleculares, sino también

correlacionar la actividad y la

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estereoregularidad con la

estructura molecular del

catalizador. ( ej. dicloruro de

etilenbisindenil , dicloruro de

difenilmetilindeno etc)

Hidrogeno: En estos procesos se

utiliza para controlar el peso

molecular del polipropileno

producido ya que dependiendo del

uso posterior que se le quiera dar

al PP el peso molecular de este

varia. Se utiliza en

concentraciones que van de 0.05 –

1 %

Compuestos organometalicos:

Que sean derivados del Zinc y

Cadmio, también se pueden usar

para el control del peso molecular.

Nitrogeno: El uso de gases

inertes, como el nitrógeno, para el

secado de las poliamidas

disminuye el tiempo de secado

cuando se trabaja a altas

temperaturas, pero a estas

condiciones se incrementarían los

costos.

5.- PROPIEDADES FISICAS Y

QUIMICAS

5.1 Propiedades físicas:

Solido sin olor.

Color blanco-transparente.

Apariencia física esférica o

también llamada pallets.

Punto de Ebullición de 320 °F

(160°C)

Punto de Fusión 173°C

La densidad del polipropileno,

está comprendida entre 0.89 y

0.91 gr/cm3. Es la más baja de los

polímeros comerciales. Por ser tan

baja permite la fabricación de

productos ligeros debido a su

relación masa/volumen.

Es un material más rígido que la

mayoría de los termoplásticos.

Una carga de 25.5 kg/cm2,

aplicada durante 24 horas no

produce deformación apreciable a

temperatura ambiente y resiste

hasta los 70 grados C.

Posee una gran capacidad de

recuperación elástica. Es decir

recupera sus dimensiones

originales luego de retirado un

esfuerzo.

5.2 Propiedades químicas:

Tiene naturaleza apolar, y por esto

posee gran resistencia a agentes

químicos. Es decir se dificulta la

interacción directa de este

polímero con otros químicos. (ej.

Ácidos)

Presenta poca absorción de agua,

por lo tanto no presenta mucha

humedad ya que tiene un bajo

coeficiente de absorción de

humedad (0.02 kg/m2 . h

0.5)

El polipropileno tiene una buena

resistencia química pero una

resistencia débil a los rayos UV,

generando degradación. La

energía UV absorbida por los

plásticos puede excitar a los

fotones, que entonces crean

radicales libres. Mientras que

muchos plásticos puros no pueden

absorber la radiación UV, la

presencia de residuos de un

catalizador y otras impurezas a

menudo actúan como receptores y

causan la degradación (aspecto

calcáreo y cambio de color)

El PP es resistente a disolventes

orgánicos ( ej. Cloformo, acetona,

tetrahidrofurano)

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El PP es insoluble en al agua.

5.3 Reacciones Quimicas

Reacción de polimerización del

propileno:

6. DESCRIPCION DEL PROCESO

QUIMICO:

Como anteriormente se menciona existen

3 tipos de procesos químicos para la

elaboración del polipropileno: Proceso en

suspensión, proceso en masa con

monómero en fase liquida y proceso en

masa con monómero es fase de gas.

Para efectos de este trabajo se explicara el

proceso en masa llamado Spheripol:

- El proceso Spheripol , es continuo y se

basa en un catalizador superactivo

(Ti/MgCl2) , un alquilaluminio, un

donador de electrones).

-Existen dos reactores en serie: el primero

para trabajar en masa y el segundo en fase

gas. El primer reactor es de tipo bucle, en

el cual se hace circular catalizador y

monómero a gran velocidad para que

permanezcan en suspensión en el

diluyente. El diluyente es en realidad el

propio propileno líquido, el cual, dadas

las condiciones de operación, facilita la

evacuación el calor generado por la

reacción y al mismo tiempo permite

aumentar el rendimiento del sistema

catalítico . En este reactor tipo bucle

(loop) la mezcla reaccionante fluye

impulsada por una bomba axial (no

requiere agitación externa); alcanza alta

velocidad lo que previene la deposición

de polímero en las paredes del reactor; el

área de transferencia de calor por unidad

de volumen es más alta que en un reactor

agitado, lo que permite un mejor control

de temperatura y mayor productividad. El

tiempo de residencia en el reactor se

puede alterar, variando la velocidad de

recirculación. El propileno, que se puede

diluir en propano (hasta el 40%), se

alimenta al reactor en presencia de

catalizador e hidrógeno. La temperatura

de reacción es de entre 65 y80 ºC, y la

presión de 33 atm. La mezcla de reacción

circula rápidamente, y contiene hasta

50% de sólidos.

-Polímero y monómero no reaccionado se

separan en un tanque flash a 16 atm. El

monómero se recircula al reactor, y se

remueve el propano sobrante.

-En el segundo reactor, el de fase gas, se

incorpora el polímero producido en el

reactor tipo bucle. En esta fase se

preparan copolímeros con características

especiales añadiendo un co-monómero

(por ejemplo etileno) además del

monómero.

-Al reactor de lecho fluidizado ingresan

las partículas de polímero y vapor de

agua, con el fin de desactivar el

catalizador. El secado se realiza con

nitrógeno. El polímero se obtiene en

forma de partículas esféricas con

diámetro entre 1,5 y 2 mm y distribución

de tamaño estrecha. La productividad es

del orden de 20 kg / g catalizador

soportado(1000 Kg / g Ti). El índice de

isotacticidad es de 97%.

-El peso molecular se controla por

adición de hidrógeno durante la reacción,

y también utilizando compuestos

organometálicos derivados de cinc o

cadmio

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7. DIAGRAMA DE FLUJO DE

PROCESO:

7.1 Diagrama de bloques

Los diagramas de bloques corresponden a

cada clasificación de proceso de

producción del polipropileno

Anexo A : Imagen 7.1.a

Imagen 7.1.b

Imagen 7.1.c

7.2 Diagrama de equipo

Anexo B: Imagen 7.2.a

Imagen 7.2.b

Imagen 7.2.b

Imagen 7.2.c

8.-USOS Y APLICACIONES:

Usos y aplicaciones según los procesos

de transformación del polipropileno:

Moldeo por inyección:

Los artículos moldeados por inyección

están hechos de homopolímeros,

copolímeros de impacto y aleatorios, y de

una variedad de polímeros rellenos. Para

esta transformación pueden utilizarse

inyectoras convencionales, sin

modificaciones. Este proceso consiste en

la fusión del material, junto con

colorantes o aditivos, para luego forzarlo

bajo presión dentro de un molde. Este

molde es refrigerado, el material se

solidifica y el artículo final es extraído.

Este método es usado para hacer muchos

tipos de artículos, como por ejemplo

frascos, tapas, muebles plásticos, sillas,

cuerpos de electrodomésticos, juguetes,

aparatos domésticos y piezas de

automóviles.

Moldeo por soplado:

Es usado para la producción de frascos,

botellas, bidones, toboganes, tanques,

tanques de vehículos, etc. En este

proceso, un tubo de material fundido es

soplado dentro de un molde y toma la

forma de la cavidad. Cuando es enfriado,

el molde es abierto y el artículo extraído.

Extrucción:

Por este proceso pueden ser obtenidos un

sinnúmero de artículos continuos, entre

los que se incluyen tubos, chapas, fibras,

etc. Las chapas de polipropileno son

hechas mediante el pasaje del material

fundido a través de una matriz plana, y

posteriormente enfriado en cilindros

paralelos. Las chapas pueden ser usadas

para la producción de varios artículos a

través de su corte y doblez, o

termoformadas para la producción de

potes, vasos, etc. Las fibras son

producidas por el corte y posterior

estiramiento de una chapa, que luego son

utilizadas en telares para la producción de

tejidos, bolsas, productos higiénicos

desechables, ropas protectoras etc.

9.- IMPACTO AMBIENTAL:

Código internacional de identificación

de plásticos: A cada polímero plástico se le identifica

por su código de identificación plástico

(un numero). Este número se presenta

dentro de un símbolo triangular de tres

flechas sucesivas. Esto indica si un

plástico puede ser reciclado. Al

polipropileno le corresponde el numero 5

y lo podemos encontrar en envases de

yogurt, envases de bebidas y para

medicamentos y en los contenedores de

alimentos para llevar.

Anexo B: Imagen 9

Según el código descrito el polipropileno

es un polímero plástico que puede ser

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reciclado, por ejemplo al reciclarse se

pueden obtener señales luminosas, cables

de batería, escobas, cepillos, raspadores

de hielo etc, sin embargo el PP es

altamente resistente a la degradación

impuesta por la naturaleza y con una vida

media muy alta.

Producto terminado

A pesar de la utilidad del PP en la vida

cotidiana, una vez que el PP (al igual que

otros polímeros plásticos) se han utilizado

se convierten en residuos que forman

parte de los residuos sólidos urbanos

(RSU) generados en grandes cantidades.

Los RSU originan problemas de

contaminación del agua, aire y suelo, que

impactan directamente al ambiente y a la

salud.

Proceso

A nivel del proceso si partimos de la

producción, los polímeros necesitan

menos recursos energéticos que otros

sectores. El impacto ambiental en la

producción de materias primas y en la

industria de fabricación y transformación

de de polímeros es poco significativo

debido a factores tales como: la poca

utilización de combustibles fósiles (sólo

el 5% del petróleo que se consume

mundialmente es usado para producir

polímeros plásticos), bajo consumo de

energía eléctrica, poca demanda de agua,

bajo nivel de emisiones atmosféricas y

vertimientos y facilidad de reciclar los

residuos sólidos industrial.

10. CONCLUSIONES

El polipropileno es un polímero

que surge de la polimerización de

propileno.

Para la polimerización son

necesarios catalizadores bien sean

Ziegler-Natta o metalocenos. Su

selección dependerá del tipo de

polipropileno que se quiera

generar y que estructura es la más

adecuada para el producto final

(isotactico, sindiotactico, atactico)

La polimerización Ziegler-Natta y

con metalocenos del propileno da

lugar a polipropileno altamente

isotáctico, parcialmente cristalino,

de elevada rigidez y dureza.

La materia prima a utilizar en el

proceso define el tipo de PP

producido (PP Homopolimero, PP

copolimero)

Existen 3 clasificaciones de

procesos para polimerizar al

propileno. Los insumos pueden

variar en cada proceso.

El proceso en masa con

monómero en fase liquida y fase

gas son los más utilizados

actualmente, y no necesitan de un

disolvente adicional a diferencia

del proceso en suspensión.

El proceso Spheripol es el proceso

en masa más utilizado

comercialmente por las mejoras

que ofrece ante el proceso de

suspensión. Además se puede

considerar un proceso hibrido ya

que trabaja con reactores en fase

liquida primeramente y luego con

reactores en fase de gas.

En Venezuela existe la empresa

Propilven, única encargada de

polimerizar el propileno. Esta

empresa también comercializa el

PP a empresas nacionales que

están encargadas únicamente de

su transformación (empresas de

plástico, bolsas etc)

A nivel mundial existen muchas

empresas petroquímicas que

también se dedican a polimerizar

no solo PP sino otros polímeros y

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al mismo tiempo se encargan su

comercialización y transformación

No hay norma Covenin ni ASTM

que represente al proceso de

polimerización de PP, solo

normas que regulan su

transformación.

El impacto Ambiental del PP esta

mas evidenciado en el uso del

producto terminado, es decir son

más las repercusiones luego de

transformado el PP.

En el código de identificación de

plásticos le corresponde en

numero 5, se puede observar en

envases plásticos y bolsas de

comida etc. Es reciclable pero

resistente a biodegradación.

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11.ANEXOS

Anexo A

Imagen 7.1.a Diagrama de bloque para

proceso en suspensión

Imagen 7.1.b Diagrama de bloque para

proceso en masa con monómero en fase

liquida

Imagen 7.1.b Diagrama de bloque para

proceso en masa con monómero en fase

gas

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Anexo B

Imagen 7.2.a Diagrama de equipo

Proceso Spheripol

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Imagen 7.2.b

Diagrama de equipo Proceso de empresa

PETROQUIM

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Imagen 7.2.c

Diagrama de equipo Proceso Novolen y

Unipol respectivamente

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Imagen 7.2.d

Diagrama de equipo Proceso en

suspensión llamado Montecatini.

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Anexo B

Imagen 9 Codigo de identificación de

plásticos

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