Laboratorio de Materiales Polímeros

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA

FACULTAD DE INGENIERÍA DE PROCESOS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MATERIALES

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PRÁCTICA N°8

“Obtención de Polímeros a Partir del Petróleo”

PRESENTADO POR:[pic 5]

ASIGNATURA:

 Laboratorio de Materiales Polímeros 1

DOCENTE:

Ing. Marcela Honorata López Chávez

HORARIO: Lunes 11:00 – 13:00

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PRACTICA N° 8

OBTENCIÓN DE POLÍMEROS A PARTIR DEL PETRÓLEO

1. OBJETIVO:

• Es separar los diversos componentes del petróleo crudo, para someterlo a un proceso de destilación fraccionada (a diferentes temperaturas), del cual se obtienen los insumos para la fabricación de Polímeros.

1. FUNDAMENTO TEÓRICO

La explotación del petróleo tuvo como objetivo inicial reemplazar al carbón en la industria y la generación de electricidad, el petróleo no es sólo un combustible, está presente en cientos de productos de uso diario.

Para extraer el Petróleo, primero hay que encontrarlo, esto puede hacerse mediante el estudio de microorganismos asociados, de las rocas, de las capas terrestres mediante explosiones provocadas y medidas con sismógrafos. Después hay que perforar para bombear el petróleo y extraerlo.

Un método para destilar el petróleo crudo es la destilación fraccionada. Mediante este método se obtienen fracciones y no productos puros, se somete al petróleo crudo a procesos de separación física, en los cuales se extrae gran variedad de sus derivados.

DESTILACIÓN DEL PETRÓLEO

La destilación del petróleo se realiza mediante las llamadas, torres de fraccionamiento. En esta, el petróleo asciende por la torre aumentando su temperatura, obteniéndose los derivados de este en el siguiente orden:

• Residuos sólidos: Son compuestos densos y pastosos, como alquitrán y asfalto, utilizados en la construcción de caminos.
• Aceites y lubricantes:  
• Lubricante:        Sustancia líquida que se interpone entre dos superficies (una de las cuales o ambas se encuentran en movimiento), a fin de disminuir la fricción y el desgaste. (Los aceites lubricantes en general están conformados por una Base más Aditivos).
• Gasóleo y fuel: (Diésel y combustibles)
• Querosén: (Kerosene)
• Naftas: Hidrocarburo líquido, incoloro, volátil y muy inflamable que se obtiene de la destilación del petróleo crudo y se emplea como disolvente industrial.
• Gasolinas: La gasolina de 98 octanos suele emplearse en coches deportivos de altas prestaciones, mientras que la gasolina de 95 octanos está diseñada para el resto de los vehículos.
• Disolventes: Los hidrocarburos derivados del petróleo (hexano o benceno, por ejemplo) y los disolventes oxigenados (alcoholes, cetonas, ésteres), a pesar de ser disolventes muy utilizados en la industria tienen asociados ciertos riesgos.
• GLP (Gases licuados del petróleo)

Si hay un excedente de un derivado del petróleo de alto peso molecular, pueden romperse las cadenas de hidrocarburos para obtener hidrocarburos más ligeros mediante un proceso denominado craqueo.

Además, la destilación es la operación fundamental para el refino del petróleo. Su objetivo es conseguir, mediante calor, separar los diversos componentes del crudo. Cuando el crudo llega a la refinería es sometido a un proceso denominado “destilación fraccionada”.

El petróleo crudo calentado se separa físicamente en distintas fracciones de destilación directa, diferenciadas por puntos de ebullición específicos y clasificados, por orden decreciente de volatilidad, en gases, destilados ligeros, destilados intermedios, gasóleos y residuo.

POLÍMEROS DERIVADOS DEL PETRÓLEO

Los polímeros o resinas sintéticas se derivan de los petroquímicos básicos como el metano, etileno, propileno, butilenos, benceno, tolueno y xilenos.

A continuación, mencionamos algunas de las materias primas petroquímicas usadas en la fabricación de estos polímeros:

• Metano: urea, formaldehído, fosgeno, bióxido de carbono, amoniaco.
• Etileno: cloruro de vinilo, etilenglicol, acetato de vinilo, estireno, óxido de etileno, alcohol polivinílico.
• Propileno: cloruro de alilo, epiclorhidrina, 2-etilhexil acrilato, butil acrilato, etil acrilato, metil acrilato, óxido de propileno, polioles, propilenglicol, acrilonitrilo.
• Butilenos: butadieno, anhídrido maleico.
• Benceno: estireno, ácido muriático, caprolactama, anilina, hexametilendiamina.
• Tolueno: toluendiisocianato.
• Ortoxileno: anhídrido ftálico.
• Metaxileno: ácido isoftálico.
• Paraxileno: ácido tereftálico y dimetil tereftalato.

Estos petroquímicos han sustituido parcial y a veces totalmente a muchos materiales naturales como la madera, el algodón, el papel, la lana, la piel, el acero y el concreto

USOS

Entre los polímeros usados para reducir el peso de los automóviles se encuentran los poliésteres, polipropileno, cloruro de polivinilo, poliuretanos, polietileno, nylon y ABS (acrilonitrilo-butadieno -estireno).

Sin embargo, el mercado más grande de los plásticos es el de los empaques y embalajes, siendo el polietileno el que ocupa el 43% en este campo.

Lo anterior provoca un problema que no podemos ignorar: la contaminación por desperdicios no biodegradables.

En Estados Unidos el 4% de los desperdicios sólidos en los basureros municipales son los plásticos.

TECNOLOGIAS MEDIO AMBIENTALES PARA LA ELIMINACIÓN DEL PLÁSTICO

Existen varias tecnologías que se están aplicando y otras que se están desarrollando en esta dirección. A continuación, mencionaremos algunas de ellas.

En Estados Unidos la compañía Western Electric emplea un proceso que consiste en reciclar el plástico de los basureros por remoldeo, ya que el 80% de estos polímeros son termoplásticos.

Otra alternativa para resolver el problema de los plásticos de desperdicio es procesarlos y convertirlos en productos químicos valiosos por medio de un proceso de desintegración. El producto recuperado depende de la naturaleza del plástico usado y de la temperatura aplicada.

Una tercera alternativa es la de producir plásticos que sean fotodegradables, o sea que se degraden con la luz, para evitar tener que recuperarlos. Sin embargo, el problema ecológico provocado por la industria de los plásticos es demasiado grande como para considerar que ya esté resuelto.

EL ETILENO Y SU APORTE A LA INDUSTRIA DE LOS POLÍMEROS

El etileno es producido en la industria petroquímica a través de la ruptura mediante craqueo, deshidrogenando el etano. En este proceso, los hidrocarburos gaseosos o líquidos livianos son calentados, mediante hornos, hasta 750–950 °C.

• En 2019 Braskem idesa lanzó al mercado la primera resina mexicana de polietileno de alta densidad (PEAD) con contenido de Plásticos Reciclados Pos-Consumo I´m green Recycled, contribuyendo de forma decisiva para que el polietileno se inserte en una economía circular y más sustentable.
• Generó 800 empleos directos y más de 3,000 indirectos, permanentes y de calidad, en su mayoría en el sureste del país.
• Implementó numerosos programas sociales, de salud y de seguridad en las comunidades cercanas a sus operaciones beneficiando a más de 5,000 familias en la región.
• Impulsa la cultura del reciclaje con la creación y apoyo a una Cooperativa de Reciclaje en Nanchital, además de instalar programas de educación en 24 escuelas de nivel primaria en la región y organizar diversos eventos con el objetivo de fomentar el consumo responsable del plástico y el cuidado al medio ambiente.

1. CUESTIONARIO:

1. ¿Cuáles son las etapas del procesamiento del petróleo hasta su destilación fraccionada?

El petróleo es un hidrocarburo formado principalmente por dos elementos químicos naturales, el hidrogeno y el carbono, estos compuestos sumados a otros en menor cantidad se encuentran mezclados dentro del petróleo crudo que llega desde los yacimientos, las etapas del procesamiento son:

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1. Haga un cuadro sobre el Petróleo en distintas áreas de nuestra vida cotidiana.

1. ¿Cuál es la importancia de los polímeros en la vida cotidiana?

Los polímeros tienen una gran importancia en nuestra vida cotidiana, porque los polímeros son sustancias muy importantes que pueden tener un amplio uso en la vida cotidiana, están presentes en los alimentos, textiles, materiales utilizados para la construcción, etc. Todos los polímeros son utilizados por diferentes razones ya que brindan propiedades distintas.

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