Descripción Genérica del Proceso de Polimerización - ingeniería industrial

Descripción Genérica del Proceso de Polimerización

El proceso de polimerización puede ser una reacción de adición o una reacción de condensación. Para nuestro caso la reacción que se adecua químicamente es la de adición. Las adiciones envuelven a monómeros que contienen un doble enlace C-C como CH2=CH-R. Si R es hidrógeno, entonces el monómero es etileno; si R es un grupo metilo, entonces el monómero es propileno. Este tipo de polimerización es una técnica para adicionar monómeros conformando compuestos de alto peso molecular. Esto involucra 3 pasos:

1. Iniciación. Se inicia la reacción con un catalizador el cual al calentarse hace cambiar sus radicales libres reactivos los cuales reaccionan con los monómeros transfiriendo la condición de valencia insatisfecha al final del monómero. En este momento el nuevo radical esta formado.

2. Propagación. Ahora el nuevo radical reacciona con otro monómero molecular para dar un nuevo radical libre el cual reacciona con otro monómero y así se propaga la reacción. Esta cadena crece continuamente hasta que su propagación termina. La propagación o paso de crecimiento usualmente toma un par de segundos. Para este momento en algunos casos el número de monómeros en la cadena puede ser de 1000 a más.

3. Terminación. Varios mecanismos son usados para detener la propagación. La vía común es cuando la concentración del monómero es tan baja que la cadena de radical libre dimeriza. En este proceso se puede conseguir polímeros ramificados cortos o largos. Cadenas cortas pueden ser deliberadamente adicionadas usando co-monómeros como el buteno o hexeno.

Características Generales de los Procesos de Polimerización 

Para obtener estos productos todos los procesos constan como mínimo de los siguientes pasos, ver Gráfico N°V-3: 

A) Purificación de la materia prima La materia prima es tratada para remover contaminantes los cuales pueden afectar negativamente la eficiencia del catalizador. Otros productos químicos especificados son usados simplemente sin el tratamiento adicional.

B) Reactor Un compresor hace circular el gas a un intercambiador de calor y de ahí al lecho del reactor donde se produce la reacción. El producto es transportado al sistema Degassing.

C) Degassing En esta operación el producto es tratado para remover hidrocarburos residuales y volátiles. Posteriormente los productos obtenidos se combinan con aditivos y son alimentados al sistema de pelletización. 

D) Pelletización La combinación de aditivos y resinas son intensamente mezcladas y moldeadas antes de ser pelletizadas. Después de ser secadas, los pellets son transportados a la unidad de manipulación de producto.

E) Unidad de manipulación de producto 

Sección del proceso total hecho a solicitud del cliente. Pueden ser equipos para transportar fases diluidas o densas, las cuales serán mezcladas, embolsadas, empaquetadas, etc.

Tecnologías disponibles para la producción de Poliolefinas A nivel mundial se tiene una gran variedad de tecnologías para la polimerización entre las cuales se pueden mencionar Linde, Novolen, Dow, Hoechst, Unipol, Lipp Process, Arco, ICI, Basf, Chevron-Phillips, Koppers. El Gráfico N°V-4 indica el historial de crecimiento de diversas tecnologías para la producción de Polietileno.

fuente: PROYECTO TECNICO ECONOMICO PARA LA IMPLEMENTACION DE UN COMPLEJO PETROQUÍMICO QUE PRODUZCA POLIETILENO (PE) Y POLIPROPILENO (PP) A PARTIR DEL PROPANO OBTENIDO DE LOS LÍQUIDOS DEL GAS NATURAL DE CAMISEA, JAIME QUIPUSCO ESCOBEDO