Procesos De Manufactura

PROCESOS DE MANOFACTURA

NATURALEZA DE LOS PLASTICOS

Los materiales plásticos se producen mediante átomos y carbón pero también pueden ser formados sustituyendo un átomo de hidrogeno por uno de oxigeno.

Los plásticos se clasifican como naturales o artificiales los artificiales son producidos por el hombre mientras que los naturales se forman en la naturaleza de forma natural.

Las bases de los plásticos son estructuras atómicas como ya se señalo principalmente por carbón e hidrógenos recibiendo estos el nombre de hidrocarburos los cuales para su estudio los clasificamos como parafinas, olefinas, náfrenos y aromáticos. Los hidrocarburos los encontramos en el petróleo.

Las formas que adquieren lo polímetros pueden ser lineales ramificadas o entre cruzadas; siendo la base de todos los polímetros las moléculas llamadas monómeros y que al encadenarse forman el polímetro y dependiendo el tipo de polímetro.

La molécula mas sencilla esta formada por un carbono y 4 hidrógenos sabiendo que el carbón tiene una valencia 4 y el hidrogeno 1 y su formula recibe el nombre de metano el cual es un gas.

PARAFINAS.

Esta son la más simples de las 4 clasificadas de los hidrocarburos su formula general es CN+H2+2 ejemplo en la molécula del metano su formula es:

H

l

H --C—H

l

H ( CH4).

Otra forma de distinguir a las parafinas es por su terminación por su nombre ANO de igual forma las parafinas moléculas saturadas esto quiere decir que es muy difícil hacerlas químicamente activas. Las parafinas la encontramos en el petróleo crudo.

Continuación se presenta una tabla de algunas parafinas con su formula nombre y uso:

H

l

H --C—H ( CH4) metano gas natural.

l

H

H H

l l

H—C—C—H C2H6 Etano conversión el plástico.

l l

H H

H H H

l l l

H—C—C—C--H C3H8 Propano combustible para calefaccion.

l l l

H H H

H H H H

l l l l

H—C—C—C—C--H C4H10 Butano conversión goma sintética.

l l l l

H H H H

OLEFINAS.

Las olefinas son hidrocarburos con dobles enlaces carbono – carbono. El termino olefinas es de olefiant gas, que significa, gas formador de aceite. Estos se encuentran en los procesos industriales más importantes. Existen muchos tipos de olefinas pero las más importantes son el Etileno y el Propileno. El etileno o eteno (H2C=CH2) es un compuesto químico orgánico formado por dos átomos de carbono enlazados mediante un doble enlace. Es uno de los

productos químicos más importantes de la industria química. Se halla de forma natural en las plantas.

El propeno (H2C=CH–CH3) es un hidrocarburo perteneciendo a los alquenos, incoloro e inodoro. Es un homólogo del etileno. Como todos los alquenos presenta el doble enlace como grupo funcional.

Existen varias formas para obtener olefinas, pero nosotros nos vamos a centrar en la producción de Etileno y Propileno a partir del gas natural o Propano y Etano; esta misma materia prima es la que se usa en la Planta de Olefinas del Complejo Petroquímico El Tablazo ubicado en los Puertos de Altagracia, Estado Zulia, Venezuela (Pequiven S.A.).

Está la alimentación de materia prima que es el propano y etano a un 95% y 95.5% de pureza respectivamente, esto ocurre de forma liquida a una presión de 17,6 kg/cm2 y 38 ºC. Este gas pasa por una sección de hornos, en total hay 9 hornos, en los cuales hay 7 hornos con celdas simples y 2 con celdas dobles, cada celda con la misma capacidad que la otra. En estas celdas se va a realizar la pirolisis con una mezcla de vapor de agua con los hidrocarburos, con una relación de 0,3 kg de vapor de agua sobre kg de hidrocarburo; la pirolisis para el Etano ocurre a 843 ºC para el etano y de 826 a 843 ºC para el propano.

Durante el craqueo del etano se produce etileno, hidrogeno en mayor proporción; y metano, acetileno, etano, propeno, propileno, propano, propadieno, hidrocarburos más pesados, coque, dióxido de carbono, monóxido de carbono, agua en menor proporción. Mientras que el craqueo del propano se produce básicamente lo mismo la una diferencias es que el etileno, Propileno, hidrogeno se encuentran en mayor proporción. Y el resto de los subproductos permanecen constantes. Los hornos tienen capacidad de craquear etano a un 64% de conversión (los dos tipos de hornos), mientras que los hornos dobles craquean propano a un 90%, mientras que los sencillos a un 75%, alcanzando una conversión global de 80%. El coque generado no sigue en la mezcla, este se adhiere a los paneles de los hornos, haciendo con el paso del tiempo menos efectivos estos, por lo que se necesitan retirarse de los hornos para los sencillos cada 80 días y para los dobles cada 60 días, y retirarle todo el coque que contiene.

Luego de la pirolisis se necesita descender la temperatura súbitamente, por que si los dejo a la temperatura de la cual salió del horno continuaría reaccionando alterando los resultados y se obtendrían resultados no convenientes para el proceso, por lo que se pasa por un quench enfriador, para descender la temperatura a 333ºc aproximadamente. Luego se enfría de nuevo para luego pasarlo por una torre de lavado con agua, donde se usa agua a contracorriente, a unas condiciones y los compuestos de más de cinco carbonos caen en forma liquida y los compuestos más livianos se salen en forma de vapor. El aceite pesado es retirado, mientras que los compuestos livianos son llevamos a un compresor, donde este consta de 5 partes, debido a que se necesita aumentar mucho la presión, es más factible aumentar la presión por partes, y no súbitamente. Solo usaremos 4 de los 5, el último sabremos su utilidad más adelante.

NAFTENOS Y AROMATICOS.

Se define como hidrocarburo aromático al polímero cíclico conjugado que cumple la Regla de Hückel, es decir, que tienen un total de 4n+2 electrones pi en el anillo. Los Hidrocarburos Aromáticos pueden ser cancerígenos. Se clasifican como 2A o 2B. Para que se de la aromaticidad, deben cumplirse ciertas premisas, por ejemplo que los dobles enlaces resonantes de la molécula estén conjugados y que se den al menos dos formas resonantes equivalentes. La estabilidad excepcional de estos compuestos y la explicación de la regla de Hückel han sido explicados cuánticamente, mediante el modelo de "partícula en un anillo".

Originalmente el término estaba restringido a un producto del alquitrán mineral, el benceno, y a sus derivados, pero en la actualidad incluye casi la mitad de todos los compuestos orgánicos; el resto son los llamados compuestos alifáticos.

El máximo exponente de la familia de los hidrocarburos aromáticos es el benceno (C6H6), pero existen otros ejemplos, como la familia de anulenos, hidrocarburos monocíclicos totalmente conjugados de fórmula general (CH)n.

Químicamente, los hidrocarburos aromáticos son compuestos por regla general bastante inertes a la sustitución electrófila y a la hidrogenación, reacciones que deben llevarse a cabo con ayuda de catalizadores. Esta estabilidad es debida a la presencia de orbitales degenerados (comparando estas moléculas con sus análogos alifáticos) que conllevan una disminución general de la energía total de la molécula.

Sustitución electrofílica (la letra griega Φ se usa para designar el anillo fenil):

Φ-H + HNO3 → Φ-NO2 + H2

Φ-H + H2SO4 → Φ-SO3H + H2O

Φ-H + Br2 + Fe → Φ-Br + HBr + Fe

Reacción Friedel-Crafts, otro tipo de sustitución electrofílica:

Φ-H + RCl + AlCl3 → Φ-R + HCl + AlCl3

Otras reacciones de compuestos aromáticos incluyen sustituciones de grupos feniles

Entre los hidrocarburos aromáticos más importantes se encuentran todas las hormonas y vitaminas, excepto la vitamina C; prácticamente todos los condimentos, perfumes y tintes orgánicos, tanto sintéticos como naturales; los alcaloides que no son alicíclicos (ciertas bases alifáticas como la putrescina a veces se clasifican incorrectamente como alcaloides), y sustancias como el trinitrotolueno (TNT) y los gases lacrimógenos. Por otra parte los hidrocarburos aromáticos suelen ser nocivos para la salud, como los llamados BTEX, benceno, tolueno, etilbenceno y xileno por estar implicados en numerosos tipos de cáncer o el alfa-benzopireno que se encuentra en el humo del tabaco, extremadamente carcinógenico igualmente, ya que puede producir cáncer de pulmón.

Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Hidrocarburo_arom%C3%A1tico"

TERMOPLASTICOS.

Los platicos se dividen en dos grandes grupos los termoplásticos y los termoestables. Los termoplástico se procesan con un sistema de alusión donde se les van sumando en una forma constantre la materia prima la cual pasa atraves de una cámaras

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