DISEÑO DE UNA PLANTA DE PRODUCCIÓN DE POLIPROPILENO A PARTIR DEL PROPILENO CASO: (TECNOLOGÍA DE PROCESO BASELL SPHERIPOL)

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA

UNEFA

NÚCLEO CARABOBO-NAGUANAGUA

CÁTEDRA: DISEÑO DE EQUIPOS Y PLANTAS

DISEÑO DE UNA PLANTA DE PRODUCCIÓN DE POLIPROPILENO A PARTIR DEL PROPILENO

CASO: (TECNOLOGÍA DE PROCESO BASELL SPHERIPOL)

Bachilleres:

Guzmán Sandra C. I. 15.334.162

López Roger C. I. 17.667.904

Sumoza Liliana C.I. 18.531.994

Tarazona Katerine

Vásquez Boden C.I. 26.613.628

C.I. 02.38.239

Prof: Nedo Espinoza Bartoli

Naguanagua, Julio del 2012

Naguanagua, 23 de Julio del 2012

M.SC. Nedo Espinoza Bartolí

Diseño de Equipos y Plantas

UNEFA. Carabobo. Sede Naguanagua

Por medio de la presente, los estudiantes: Sandra Guzmán, Roger López, Liliana Sumoza, Katerine Tarazona y Boden Vázquez. Le hacemos entrega del trabajo propuesto, el cual consiste en un diseño de una planta de polipropileno a parir de propileno utilizando la tecnología Basell Spheripol.

Respondiendo a su solicitud planteada en clase y a sus instrucciones, en el siguiente proyecto se incluye una descripción detallada del proceso seleccionado y recomendado, este cuenta con diagrama de flujo y de bloque, especificaciones y características de los equipos que se requieren para que la planta opere con una mejor eficiencia, conteniendo el diseño de la planta la elaboración de los costos de inversión capital actualizados. Nosotros en base a lo estudiado por los diferentes procesos que existen, recomendamos el proceso Basell Spheripol ya que es uno de los procesos más eficientes y económico para la producción de polipropileno.

También se anexa el planteamiento del problema, referencias teóricas, entre otras informaciones de gran importancia que podrá conseguir detalladamente en el desarrollo del proyecto, y la justificación de la selección de la tecnología mejor empleada para este proyecto que se le presenta a continuación.

Atentamente.

Liliana Sumoza Katerine Tarazona Sandra Guzmán

Roger López Boden Vásquez

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA

UNEFA

DISEÑO DE UNA PLANTA DE PRODUCCIÓN DE POLIPROPILENO A PARTIR DEL PROPILENO

CASO: (TECNOLOGÍA DE PROCESO BASELL SPHERIPOL)

RESUMEN

El presente trabajo tiene como objetivo general diseñar una planta de Producción de Polipropileno a partir del propileno, utilizando la Tecnología Basell Spheripol, con una producción de 3´000.000 lbm/año, para ello los objetivos planteados fueron: Diagnosticar las variables que intervienen en el proceso de producción del polipropileno, identificar las reacciones producidas, determinar las cantidades de materia prima y subproductos, cuantificar la cantidad de energía disipada, especificar el diagrama de flujo del diseño y por ultimo evaluar los costos de los equipos para la inversión del capital total. La investigación fue de tipo documental con un diseño experimental. La metodología de investigación fue realizada en seis (6) fases, en la primera se diagnosticó las variables que intervienen en el proceso, mediante diversas fuentes bibliográficas, la segunda se identificó las reacciones, a través de la polimerización por adición, en la tercera, se determinó la cantidad de materia prima y subproductos utilizando balance de masa, para la cuarta, se cuantificó la cantidad de energía disipada efectuando un balance de energía, en la quinta, se especificó el diagrama de flujo usando la simbología de equipos correspondientes. Los resultados obtenidos a través del balance de masa es de 10.000 lbm/día de la producción del polipropileno. La reacción es exotérmica por la cual, la energía disipada en el reactor es de -70466,33 Btu. Así mismo, el costo de inversión del capital total es de 6.222.800 $. La tecnología utilizada brinda un método sencillo y económico para la producción de una amplia gama de productos de Polipropileno de alta calidad. Se recomienda utilizar el simulador Pro II, para los balances de masa y energía.

Descriptores: Polimerización por Adición, Basell Spheripol, Inversión de Capital.

TABLA DE CONTENIDO

Pág.

Resumen……………………………………………………………………… i

Tabla de contenido………………..………………………………………… ii

Lista de tablas………………………..………………………………………. iii

Lista de figuras………………………………………………………………. Iv

Lista de gráficos……………………………………………………………… v

Introducción………………………………………………………………… vi

CAPÍTULO I El PROBLEMA……………………….……......................... vii

1.1. Planteamiento del Problema……………………………… 1-4

1.2. Objetivos……………………………..…………………. 2

1.2.1 Objetivo General………………………………………. 3

1.2.2 Objetivos Específicos…………………………………. 3

1.3. Justificación……………………………………………… 3

1.4. Alcance…………………………………………………... 3

CAPÍTULO II MARCO REFERENCIAL…………………………………... 4

2.1. Antecedentes……………………………………………………. 5-39

2.2. Bases Teóricas………………………………………………..... 6-29

2.3. Bases Legales………………………………………………………… 30

CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO………………………………… 39

3.1. Tipo de Investigación………………………………….………….. 40

3.2. Procedimiento Metodológico……………………………………………… 41,42

CAPITULO IV. DISCUSION DE RESULTADOS……………………………. 42,43

CAPITULO V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES………………..

BIBLIOGRAFIA………………………………………………………………..

APENDICES…………………………………………………………………..

LISTA DE TABLAS

Pag

Tabla Nº1.. Descripción de las propiedades mecánicas del PP………..

Tabla Nº2 Descripción de las propiedades térmicas del PP………..

Tabla Nº3. Flujo másicos de la corriente de cada componente………..

Tabla N °4. Resumen de Balance de Energía…………………………….......

Tabla N °5. Especificaciones y costos estimados de los equipos adquiridos para una planta de Polipropileno………………………………

Tabla N °6. Estimación de las partidas de inversión de capital total.

Tabla N °7. Factores de estimación de capital …………………………..

Tabla N °8. Costos de índice anual………………………………………..

Tabla N °9. Simbologia de equipos……………………………………….

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LISTA DE FIGURAS

Pag

Figura Nº 1. El diagrama de flujo simplificado para el proceso PP,

Figura Nº 2 .Diagrama de flujo del proceso de producción de polipropileno

Figura Nº 3. Costos de almacenamientos de tanques

Figura Nº 4 Costos de almacenamientos de la bomba.

Figura N°5.Costos de instalación de reactores enchaquetados

Figura N°6.Costos de instalación de los separadores

Figura N°7.Costos de los condensadores

Figura N°8.Aplicaciones del polipropileno en la extrusión

Figura N°9.Aplicaciones del polipropileno en la inyección

Figura N°10.Aplicaciones del polipropileno en la compresión

Figura N°11.Aplicaciones del polipropileno en la extrusión

INTRODUCCIÓN

El polipropileno (PP) – (C3H6) –n es un polímero termoplástico de mayor consumo a nivel mundial que se obtiene de la polimerización del propileno. 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.

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