Producción de Polietileno-Licenciantes
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Produccin de Polietileno -LDPE: LyondellBassel
-HDPE: Ineos
-LLDPE: Ineos
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Introduccin:
Importancia del Polietileno
El PE es el polmero de mayor volumen de
consumo en el mundo.
Es un material verstil que ofrece un alto
rendimiento en comparacin con otros
polmeros y materiales tradicionales tales como
vidrio, metal o papel.
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Demanda Mundial de Polyolefinas
Fuente: Nexant
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Capacidad Mundial (Regin) de Polyolefinas
Fuente: Nexant
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Principales productos de Polietileno Acrnimo Comonmero Nombre IUPAC
LDPE Ninguno Polietileno
VLDPE 1-Buteno Poli (etileno-co-1 buteno)
LLDPE 1-Buteno Poli (etileno-co-1 buteno)
LLDPE 1-Hexeno Poli (etileno-co-1 hexeno)
LLDPE 1-Octeno Poli (etileno-co-1 octeno)
LLDPE 4 metil-1 penteno Poli (etileno-co-4 metil-1 penteno)
EVA Vinil Acetato Poli (etileno-co-vinil acetato)
EMA cido metacrilico Poli (etileno-co-cido metacrlico)
EVOH Alcohol vinlico Poli (etileno-co-alcohol vinlico)
HDPE Ninguno Polietileno
Fuente: Introduccin to Industrial Polyethylene
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Iniciadores y Catalizadores comunes:
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Generalidades Te
cn
olo
ga
Alta Presin
Autoclave
Tubular
Baja Presin
Slurry/Suspensin
Fase Gas
Solucin
HDPE
LLDPE
Uso de Catalizadores: Z-N,
Cromo, Metallocenos
LDPE
Uso de Iniciadores: Perxidos Orgnicos
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Licenciantes:
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PROCESOS A ALTA PRESIN
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AUTOCLAVE
PROCESO AUTOCLAVE
Temperatura de Operacin: 180-300 C
Presin de Operacin: 15 000-30 000 psig
Caractersticas: Uso de reactores continuos de Tanque agitado.
Uso de zonas mltiples en reactor.
La polimerizacin se da en solucin.
Uso de perxidos orgnicos como iniciadores tpicos.
Polmero producido posee menos ramificaciones, pero
stas son de mayor longitud
comparado al proceso tubular.
Caractersticas Tpicas de Operacin de los procesos Autoclave (LDPE):
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TUBULAR
PROCESO TUBULAR
Temperatura de Operacin: 150-300 C
Presin de Operacin: 30 000-45 000 psig
Caractersticas: Uso de reactores en flujo pistn-Tuberas.
Tubos de 1000-2000 m de largo y DI de 25-50 mm.
La polimerizacin se da en solucin.
Uso de perxidos orgnicos como iniciadores tpicos.
Polmero producido posee longitud de cadena
usualmente ms larga, pero
con menos ramificaciones que
el proceso autoclave.
Caractersticas Tpicas de Operacin de los procesos Tubular (LDPE):
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Diagrama de Flujo General:
1: Compresor Primario 2: Compresor Secundario
3: Reactor 4: Separador a alta presin 5, 6: Separador a baja presin 7, 8: Enfriadores 9: Extrusor
Carga
de
Etileno
Fresca
1500-4000 psi 15000-22500 psi
Iniciador
Productos:
-Wax
-Oil
-C2=(s/rxn)
-Polietileno
-C2=(s/rxn)
-Polietileno
-Wax
-Oil
-C2=(s/rxn)
-Wax
-Oil
Reciclo:
C2=(hot)
Reciclo:
C2=(cold)
Reciclo:
C2=(cold)
Reciclo:
C2=(hot)
Polietileno
Pellets de
Polietileno
Mecanismo de Reaccin: Polimerizacin por radicales
libres
Conversin:
20%
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Reacciones:
La polimerizacin de polietileno es
extremadamente exotrmica.
El control de temperatura es un factor crtico. Si
se excede los 300 C, el etileno y polietileno
formado se descomponen.
Libera 800 cal por gramo de polietileno.
Generan excedente de calor
adicional
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Tecnologas
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Lupotech T: LyondellBasell
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Lupotech A: LyondellBassel
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PROCESOS A BAJA PRESIN
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SLURRY PHASE: Suspensin
PROCESO SLURRY
Temperatura de Operacin: 80-110 C
Presin de Operacin: 150 - 450 psig
Caractersticas: Partculas de polmero forman una suspensin con el
hidrocarburo diluyente.
Se puede hacer uso de co monmeros.
Morfologa del catalizador influye en los productos
formados.
Tiempo de residencia de catalizador de
aproximadamente 1 hora.
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Fase Gas:
PROCESO FASE GAS
Temperatura de Operacin: 80-110 C
Presin de Operacin: Aproximadamente 300 psig
Caractersticas: Partculas de polmero forman un lecho fluidizado.
Se puede hacer uso de co monmeros, que era
restringido antes de 1990.
Morfologa del catalizador influye en los productos
formados.
Tiempo de residencia de catalizador de
aproximadamente 2-4 horas.
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Diagrama de Flujo
1: Compresor 2: Reactor 3: Tanque con Catalizador 4: Tanque de Co-catalizador 5: Tanque de solvente
6: Condensador 7: Separador 8: Compresor 9: De-ashing unit 10: Tanque de solvente 11: Secador 12: Extrusor
Carga
de
Etileno
Reactor enchaquetado
Solvente
vaporizado
Liberacin
de calor
-Solvente
-Catalizador
-Polietileno
Solvente
-Catalizador
-Polietileno
Desactivacin de Catalizador
Solvente para
desactivacin
Solvente
-Solvente
-Polietileno Polietileno
Pellets de
Polietileno
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Innovene S: INEOS:
Produccin de HDPE
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Innovene G: INEOS
Produccin de LLDPE
Remocin de H2O/CO2
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FINALIZADO
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Ver Video
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Ejemplo: Proyecto Etileno XXI
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PROYECTO ETILENO XXI
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Conclusiones:
Las poliolefinas, en especial el polietileno,
necesitan de procesos muy severos (P y T), para
alcanzar las condiciones especficas de
productos (Peso molecular y ramificaciones).
Las tecnologas y sus licenciantes ofrecen una
alta gama de procesos para necesidades
especficas.
El control de temperatura es crtico en los
procesos de produccin de polietileno.
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Bibliografa
Introduction to Industrial Polyethylene
Autor: Malpass, Dennis
Handbook of Polyethylene
Autor: Peacock, Andrew
Hydrocarbon Processing: Petrochemical
Processes 2010
http://www.lyondellbasell.com
http://www.ineos.com
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GRACIAS POR SU
ATENCIN