polipropileno

2. 
 Realizar el la ingeniería básica de la producción u
obtención del polipropileno a partir del
conocimiento de materias ya cursadas
Objetivo

3. 
 Es un polímero termoplástico,
parcialmente cristalino, que se
obtiene de la polimerización del
propileno (o propeno).
 El nombre químico según IUPAC es
poli(1-metiletileno) y su formula
química es
EL POLIPROPILENO

4. 
APLICACIONES

5.  Autopartes: paragolpes, torpedos, alerones, guardabarros, volantes, pedales
de acelerador (con bisagra tipo film), conductos de calefacción y
refrigeración, carcasas de filtros de aire, cajas de baterías, etc.
 Artículos domésticos: baldes, bisagras de muebles, respaldos de sillas,
botellas y tapones, cubertería, aparatos de cocina, carcasa de
electrodomésticos, juguetes, tejidos para alfombras, vasos, etc.
 Electrotecnia: carcasa de transformadores, cubierta de cables, láminas de
capacitores, accesorios de antenas, etc.
 Construcción: tuberías de desagüe y codos, depósitos de agua caliente,
radiadores, etc.
 Medicina: aparatos médicos esterilizables, jeringas desechables, recipientes
de transfusión.
 Otros: césped sintético, pistas de esquí en verano, tacones de zapatos,
cordeles, papeles de embalaje, maletas, cajas de herramientas, carcasas de
bombas.
Aplicaciones

6.  La reacción de polimerización del PP. Es la
siguiente:
 Condiciones : T=70°C P=33 atm
 Reacción exotérmica
PRODUCCIÓN DE PP
Propileno PolIpropileno

7.  El propileno (CH2=CHCH3) constituye una de las
principales olefinas ligeras. Se trata de un gas muy
volátil y se suele almacenar como un líquido a presión.
Su almacenamiento y transporte en condiciones
criogénicas resultan más fáciles que con el etileno,
debido a la diferencia en sus propiedades físicas.
 Las propiedades más relevantes del propileno son:
 • Temperatura normal de ebullición: -47,7ºC
 • Temperatura crítica: 91,8ºC
 • Presión crítica: 4,47 MPa
 • Límites de explosividad en el aire: 2,2 – 10,0 %v
MATERIA PRIMA:
PROPILENO

8. 
Propileno

9. 
ESTUDIO DE MERCADO

10. 
1999 2000 2001 2002 2003 2004
Asia 11,863 12,998 13,186 13,493 13,938 14,535
Europa Central 1,500 1,635 1,835 1,995 1,905 1,905
Medio Oriente 820 1,425 2,300 2,460 2,460 2,460
Canadá 390 390 390 390 390 390
Estados Unidos 7,336 8,588 8,928 9,033 9,033 9,033
América Latina 1,967 2,564 2,564 2,564 2,564 2,564
Europa Occidental 8,640 9,300 9,361 9,361 9,361 9,361
Resto del Mundo 848 787 881 881 881 1,004
Producción
Mundial
33,364 37,687 39,445 40,177 40,532 41,252
Polipropileno
(Miles de toneladas métricas)

11. 
Compañía Lugar
Capacidad
MILES DE TON.
Fina Oil Chemical Laporte Texas 998
Exxon Baytown Texas 748
Amoco Corp Alvin Texas 734
MAYORES PRODUCTORES A
NIVEL MUNDIAL DE PP

12. 
El propileno, el etileno y/o alguno de los demás comonómeros
utilizados se alimentan a los reactores. Se agrega hidrógeno
para controlar el peso molecular en el medio de reacción. Se
eligen las condiciones de polimerización (temperatura, presión y
concentración de los reactivos) dependiendo del grado que se
desee producir. La reacción es exotérmica, y el enfriamiento del
reactor se realiza por la transferencia de calor por la
descompresión (flash) de la mezcla de los gases licuados del
reactor con las corrientes de alimentación.
Proceso Novolen

13. . La evaporación de los líquidos en el lecho de polimerización
asegura que el intercambio de calor extremadamente eficiente.
El polvo de polipropileno se descarga desde el reactor y se
separa en un tanque de descarga a presión atmosférica. El
comonómero sin reaccionar se separa del polvo y se comprime, y
finalmente se recicla o se retorna aguas arriba a la unidad de
destilación para su recuperación.
El polímero se pone en contacto con nitrógeno en un tanque de
purga para despojarlo del propileno residual. El gas de purga se
recupera, el polvo se transporta a los silos de polvo, y
posteriormente por extrusión se convierte en pellets, donde se
incorpora una gama completa de aditivos bien dispersados.

14. 

15. 
Proceso LIPP
Es un proceso similar al Novolen. Es
el adoptado por Petroken S.A. para
la producción de Homopolímeros.
Consiste en hacer reaccionar el propileno junto con
Hidrógeno y el catalizador en un reactor. Luego de
terminado este paso, se separa el polipropileno de
residuos de la reacción, como monómeros,
catalizador, etc., los cuales son reflujados al reactor.
Luego se suceden los mismos pasos de terminación
que en el proceso Novelen.

16. 

17. El producto de la prepolimerización, es llevado a los
reactores tubulares tipo Loop, donde se realiza la
polimerización a una presión de 32 bares y temperatura
de 70ºC, obteniéndose Polipropileno en polvo con forma
esferoidal. El proceso dura un tiempo aproximado de 2
horas.
El siguiente paso es separar el monómero no
reaccionante del polímero sólido, por gasificación del
propileno líquido. El Polipropileno, una vez separado, es
lavado con vapor de agua para eliminar el catalizador aún
activo. A continuación se seca con nitrógeno caliente y es
llevado a los silos de almacenamiento
Proceso Spheripol

18. 
 Dependiendo de sus diferentes versiones, es
continuo y se basa en un catalizador super activo
(Ti/MgCl2, un alquilaluminio, un donador de
electrones).
 El área de transferencia de calor por unidad de
volumen es más alta que en un reactor agitado, lo
que permite un mejor control de temperatura y
mayor productividad.
Proceso Spheripol

19. 
Proceso Spheripol
Para describir con más detenimiento los
procesos, hablaremos de uno de los más
empleados en la actualidad: el proceso
Spheripol. Diseñado como híbrido con dos
reactores en serie, el primero para trabajar en
suspensión y el segundo en fase gas, es un
proceso versátil, que permite preparar
diferentes tipos de productos con propiedades
óptimas.

20. . El primer reactor es de tipo bucle (o loop), en el cual
se hace circular catalizador y polímero a gran
velocidad para que permanezcan en suspensión en el
diluyente. El diluyente es en realidad el mismo
propileno líquido que, dadas las condiciones de
operación, facilita la evacuación del calor generado por
la reacción al mismo tiempo que permite aumentar el
rendimiento del sistema catalítico. En el segundo
reactor de fase gas se incorpora ulteriormente el
polímero producido en el reactor loop. En esta fase se
preparan grados con características especiales
añadiendo un comonómero además del monómero.

21. 
Proceso de Polimerización
en Masa

22. 
CATALIZADOR:
TiCl4/MgCl2

23. Este sistema utiliza catalizadores de Ti soportados sobre MgCl2
esférico, con un trialquilaluminio como cocatalizador, y bases de
Lewis como donadores de electrones. Se logra control
morfológico (de forma y tamaño de partícula de polímero),
aumento de la actividad (lo que permite eliminar la etapa de
remoción del catalizador) y control de estereoespecificidad (la
isotacticidad es superior al 98%).
Las partículas de polímero que se producen son esféricas,
debido al fenómeno de “replica”, que consiste en que se replica
la forma de la partícula de catalizador.
La desventaja de los catalizadores Ziegler-Natta es que son
catalizadores de múltiples sitios; átomos de titanio con una
vacante generan polímero isostáctico, pues el monómero puede
ingresar de una sola forma; catalizadores con átomos de Ti con
dos vacantes son no estereoespecíficos, y generan polímero a
táctico.
CATALIZADOR:
TiCl4/MgCl2

24.  Es un proceso híbrido, que utiliza una reacción en masa
con propileno líquidos para la obtención de
homopolímero y copolímero random, y una reacción en
fase gaseosa para la producción de copolímeros
heterofásicos.
 El proceso es una polimerización en masa del propileno.
En primer lugar se prepara el sistema catalítico
(catalizadores Ziegler-Natta de cuarta generación), el
cual se hace reaccionar en forma controlada con una
pequeña cantidad de propileno licuado, dentro de un
reactor de poca capacidad.
Proceso Spheripol o Hypol

25. 

26. 
Parámetros Típicos del
Proceso Spheripol

27. 
CAPACIDAD DE LA
PLANTA

28.  De la reacción de Polimerización del Propileno:
A n B (fase liquida)
Balance estequiometrico
(FA°- FA)=(FB – FB°)=FA°XA
FA=FA°(1 - XA)=FA°- FA=FA°XA
Con un factor de conversión de : XAF= 0.60
Despejando para obtener el flujo inicial de pp:
FA0= FB/ XAF =32/0.60 =53 ton de Propileno
BALANCE DE
ESTEQUIOMETRICO

29. 
REACTOR FLUJO
PISTÓN

30. 

31. 

32. 

33. 

34. 

35. 
BALANCE DE
ENERGIA

36. 