Reporte 10 “Producción de polipropileno en 220,000 ton/año”

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA[pic 1][pic 2]

DE NUEVO LEÓN

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

INGENIERO QUÍMICO

MATERIA: Diseño de Plantas Químicas

GRUPO: 2

Reporte 10

“Producción de polipropileno en 220,000 ton/año”

IQ Jesús Francisco Díaz Elizondo M.A.

IQ Alma Verónica González Ávila

IQ Juan Alejandro Colegio Medina

INTEGRANTES DEL EQUIPO 11:  

San Nicolás de los Garza, Nuevo León a 26 de octubre del 2017.[pic 3]

INDICE

1.        INTRODUCCIÓN        3

2.        DESCRIPCIÓN DEL PROCESO        3

3.        IMPACTO AMBIENTAL        5

3.1 EMISIONES GENERADAS        5

REFERENCIAS        13

ANEXOS        14

ANEXO 1: DIAGRAMA DE EMISIONES        14

1. INTRODUCCIÓN

El polipropileno (PP) – (C3H6) –n es un polímero termoplástico que se obtiene de la polimerización del propileno (o propeno). El polipropileno es un polímero de adición ya que se produce por un mecanismo en el cual el monómero se agrega en el extremo de crecimiento de la cadena. Este mecanismo también suele llamarse polimerización por crecimiento de cadena y es típico de las olefinas. Las propiedades del polipropileno, como la de todos los polímeros, dependen de muchas variables entre las que se encuentran el grado de cristalinidad, el tipo de polimerización, etc. La mayoría de ellas corresponden a polipropileno isotáctico obtenido mediante catalizadores Ziegler-Natta.

El polipropileno es un polímero ampliamente utilizado en diversas aplicaciones, ejemplo: autopartes (paragolpes, volantes, pedales, …), Artículos domésticos (baldes, bisagras de muebles, respaldos de sillas, etc…), Electrotecnia (carcasas de transformadores, cubiertas de cables, …), Construcción (tuberías de desagüe, …, Medicina, (aparatos médicos esterilizables, …, Otros (césped sintético, tacones de zapato, etc…).

1. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

En la producción de polipropileno existen dos reactores en serie: el primero para trabajar en masa y el segundo en fase gas. El primer reactor es tipo bucle donde la mezcla reaccionante fluye impulsada por una bomba axial; alcanza alta velocidad lo que previene la deposición de polímero en las paredes del reactor, es decir, el catalizador y el polímero entra a gran velocidad para que se mantengan suspendidos en el diluyente. Este diluyente es el mismo propileno en estado líquido que ayuda a evacuar el calor generado por la reacción, lo que permite un mejor control de temperatura y eleva el rendimiento del sistema catalítico. El segundo reactor, es un reactor de fase gaseosa, se introduce el polímero producido en el reactor tipo bucle. En esta fase se preparan copolímeros con características especiales añadiendo un comonómero (por ejemplo, etileno) además del monómero. Después de separar el polímero fabricado de las corrientes de propileno, y de desactivar el catalizador, el polvo de polipropileno se envía a la línea de acabado donde se agregaron los aditivos y se le da forma para la distribución comercial.

La reacción de polimerización de propileno es:

[pic 4]

El proceso comienza con la recepción de la materia prima, la materia prima que se utiliza es:

-Propileno

-Etileno

-Catalizador

-Vapor

-Agua

-Nitrógeno

La recepción del etileno se entrega en tuberías y se almacena en diferentes tanques hasta que se necesite para el proceso, las precauciones que debemos tomar para este material se describen en MSDS.

El propileno se recibe como un polvo entregado en bolsas y almacenado en un silo, luego una parte se mezcla con el etileno para crear la suspensión y el resto se usa en el segundo reactor.

Además, el catalizador se recibe en forma de polvo, pero en menor cantidad, por lo que puede almacenarse en un recipiente pequeño y luego agregarse al proceso.

El agua también se entrega en tuberías y se usa para enfriamiento, así como el vapor de agua para desactivar el catalizador, de modo que se almacenaría en diferentes tanques dependiendo del uso.

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 órgano-metálicos derivados de cinc o cadmio.

El diagrama del proceso se muestra en la Figura 1.

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Figura 1.  Diagrama del proceso de producción de polipropileno

Tabla 1. Datos de corrientes del proceso de producción de polipropileno.

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