fabricacion de polimeros y derivados de petroleo
TRANSCRIPT
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
1/27
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridadFABRICACIN DE POLMEROS DERIVADOS DEL PETRLEO
30DEABRILDE2007 1
GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridad para
la fabricacin de polmeros derivados del petrleo
Introduccin
Las Guas sobre medio ambiente, salud y seguridad son
documentos de referencia tcnica que contienen ejemplos
generales y especficos de la prctica internacional
recomendada para la industria en cuestin0F1. Cuando uno o ms
miembros del Grupo del Banco Mundial participan en un
proyecto, estas guas sobre medio ambiente, salud y seguridad
se aplican con arreglo a los requisitos de sus respectivas
polticas y normas. Las presentes guas sobre medio ambiente,
salud y seguridad para este sector de la industria deben usarse
junto con el documento que contiene las Guas generales
sobre medio ambiente, salud y seguridad, en el que se
ofrece orientacin a los usuarios respecto de cuestiones
generales sobre la materia que pueden aplicarse
potencialmente a todos los sectores industriales. Los proyectos
ms complejos podran requerir el uso de mltiples guas para
distintos sectores de la industria. Para una lista completa de
guas sobre los distintos sectores de la industria, visitar:
0Hhttp://www.ifc.org/ifcext/sustainability.nsf/Content/Environmental
Guidelines
Las Guas sobre medio ambiente, salud y seguridad contienen
los niveles y los indicadores de desempeo que generalmente
pueden lograrse en instalaciones nuevas, con la tecnologa
1 Definida como el ejercicio de la aptitud profesional, la diligencia, la prudenciay la previsin que podran esperarse razonablemente de profesionalesidneos y con experiencia que realizan el mismo tipo de actividades encircunstancias iguales o semejantes en el mbito mundial. Lascircunstancias que los profesionales idneos y con experiencia puedenencontrar al evaluar el amplio espectro de tcnicas de prevencin y controlde la contaminacin a disposicin de un proyecto pueden incluir, sin que lamencin sea limitativa, diversos grados de degradacin ambiental y decapacidad de asimilacin del medio ambiente, as como diversos niveles defactibilidad financiera y tcnica.
existente y a costos razonables. En lo que respecta a la
posibilidad de aplicar estas guas a instalaciones ya existentes,
podra ser necesario establecer metas especficas del lugar as
como un calendario adecuado para alcanzarlas.
La aplicacin de las guas debe adaptarse a los peligros y
riesgos establecidos para cada proyecto sobre la base de los
resultados de una evaluacin ambiental en la que se tengan en
cuenta las variables especficas del emplazamiento, tales
como las circunstancias del pas receptor, la capacidad de
asimilacin del medio ambiente y otros factores relativos al
proyecto. La decisin de aplicar recomendaciones tcnicas
especficas debe basarse en la opinin profesional de
personas idneas y con experiencia.
En los casos en que el pas receptor tenga reglamentacionesdiferentes a los niveles e indicadores presentados en las guas,
los proyectos deben alcanzar los que sean ms rigurosos.
Cuando, en vista de las circunstancias especficas de cada
proyecto, se considere necesario aplicar medidas o niveles
menos exigentes que aquellos proporcionados por estas Guas
sobre medio ambiente, salud y seguridad, ser necesario
aportar una justificacin exhaustiva y detallada de las
alternativas propuestas como parte de la evaluacin ambiental
en un sector concreto. Esta justificacin debera demostrar quelos niveles de desempeo escogidos garantizan la proteccin
de la salud y el medio ambiente.
Aplicabilidad
Las presentes guas son aplicables a la fabricacin de
polmeros derivados del petrleo donde los monmeros se
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
2/27
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridadFABRICACIN DE POLMEROS DERIVADOS DEL PETRLEO
30DEABRILDE2007 2
GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
polimerizan para obtener pelets o grnulos para su posterior
uso industrial1F
2.
Este documento est dividido en las siguientes secciones:
Seccin 1.0: Manejo e impactos especficos de la industriaSeccin 2.0: Indicadores y seguimiento del desempeoSeccin 3.0: Referencias y fuentes adicionales
Anexo A: Descripcin general de las actividades de la industria
2 Estas guas no abarcan las plantas de fabricacin de elastmeros ni lasplantas de fabricacin de fibras.
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
3/27
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridadFABRICACIN DE POLMEROS DERIVADOS DEL PETRLEO
30DEABRILDE2007 3
GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
1.0 Manejo e impactosespecficos de la industria
La siguiente seccin contiene una sntesis de las cuestiones
relativas al medio ambiente, la salud y la seguridad asociadas a
la fabricacin de polmeros, as como recomendaciones para su
manejo. Por otra parte, en las Guas generales sobre medio
ambiente, salud y seguridad se ofrecen recomendaciones
sobre la gestin de las cuestiones de este tipo que son
comunes a la mayora de los grandes establecimientos
industriales durante las etapas de construccin y de
desmantelamiento.
1.1 Medio ambiental
Los problemas medio ambientales que pueden plantearse en
los proyectos de fabricacin de polmeros incluyen:
Emisiones a la atmsfera Aguas residuales Materiales peligrosos Residuos RuidoEmisiones a la atmsfera
Compuestos Orgnicos Voltiles (COV) procedentesdel secado y el acabado
Las emisiones a la atmsfera ms habituales en las plantas de
polmeros son las de compuestos orgnicos voltiles (COV)
procedentes del secado, el acabado y la purga. Las medidas
recomendadas para controlar los COV durante las operaciones
de secado y acabado incluyen:
La separacin y purificacin de polmeros aguas abajohasta el reactor2F3
3La eficacia de la extraccin depende de varios factores, includa la volatilidadde los COV, las propiedades del polmero y el tipo de proceso depolimerizacin.
La separacin instantnea de disolventes y monmeros El decapado con vapor o nitrgeno caliente Las fases de desgasificacin en extrusionadoras,
normalmente en vaco
La condensacin de COV a bajas temperaturas o enlechos de adsorcin antes de ventilar el aire de escape. El
secado reciclar el aire de escape o el nitrgeno junto con
la condensacin de los COV
El uso de sistemas de purga de nitrgeno de circuitocerrado, el uso de extrusionadores de desgasificacin y la
recoleccin de los gases emitidos durante la extrusin en
plantas de poliolefinas debido al riesgo de incendio
relacionado con la inflamabilidad de los hidrocarburos y las
altas temperaturas implicadas
Los gases de respiradero emitidos por reactores, tanquesde despresurizacin y decapantes y que contengan niveles
significativos de MVC se recogern y purificarn antes de
emitirse a la atmsfera. El agua que presente niveles
significativos de MVC, como por ejemplo el agua empleada
en la limpieza de reactores que contengan MVC, lneas de
transferencia, tanques de suspensin o de ltex circular
por una columna de agotamiento para eliminar los MVC
presentes en la fabricacin de cloruro de polivinilo
mediante el proceso de suspensin
El uso de columnas de agotamiento especficamentediseadas para agotar las suspensiones en la fabricacin
de cloruro de polivinilo mediante un proceso de suspensin
La produccin de ltex estable y el uso de tecnologasadecuadas de agotamiento en las plantas de cloruro depolivinilo de emulsin, que combinan la polimerizacin de
emulsin con el secado por pulverizacin de ciclo abierto
La desgasificacin multifsica en vaco de los polmerosfundidos para reducir los monmeros residuales a niveles
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
4/27
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridadFABRICACIN DE POLMEROS DERIVADOS DEL PETRLEO
30DEABRILDE2007 4
GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
reducidos3F4,4F5en la fabricacin de poliestirenos y en general
en la fabricacin de polmeros estirnicos5F
6;
La prevencin de vertidos y fugas durante lapolimerizacin de emulsiones de monmeros acrlicos
debido al olor extremadamente fuerte, penetrante y de bajo
umbral de todos los monmeros acrlicos6F7
El tratamiento de gases residuales mediante la oxidacincataltica o tcnicas equivalentes en la fabricacin de
tereftalato de polietileno
La depuracin hmeda de los conductos de ventilacin enla fabricacin de poliamidas
El tratamiento cataltico o trmico de los residuosgaseosos y lquidos en toda la fabricacin de polmeros
termoendurecibles
La instalacin de sistemas cerrados con condensacin devapor y purificacin de los conductos de ventilacin en la
fabricacin de resinas de fenol formaldehdo debido a la
elevada toxicidad de los dos monmeros principales
Los COV procedentes de las secciones de acabado yrespiraderos de los reactores se tratarn por medio de
tcnicas de incineracin cataltica antes de descargarse en
la atmsfera. En el caso de los COV clorados, la
tecnologa de incineracin garantizar unos niveles de
emisin de dioxinas / furanos que cumplan los lmites
establecidos en el Cuadro 1.
COV de las purgas de proceso
Las purgas de proceso se asocian con la purificacin de las
materias primas, el llenado y vaciado de reactores y otros
equipos, la extraccin de los subproductos de reaccin en la
4 Directiva de la Comisin de la UE 2002/72/CE y enmiendas subsiguientes.5 Food, Drug and Cosmetic Act, enmendada en virtud de la Food AdditiveRegulation 21 CFR .6 Esta situacin puede darse a causa de la volatilidad relativamente baja demonmeros (estireno) o disolventes (etilbenceno) comparada con las reducidasconcentraciones necesarias en el proceso (por ejemplo para productos deaplicacin alimentaria).7Agencia de Proteccin Ambiental de Estados Unidos, red de Transferencia deTecnologa, sitio web sobre Txicos del aire (Air Toxics), acrilato etlico.
policondensacin, bombas de vaco y despresurizacin de
depsitos. Algunas de las medidas recomendadas para la
prevencin y el control de la contaminacin consisten en:
Las purgas de vapores de proceso se recuperarnmediante la compresin o refrigeracin y la condensacin
de componentes licuefactables o se enviarn a un sistema
de llama de alta eficacia que pueda garantizar una
eficiente destruccin
Los gases no condensables se suministrarn a un sistemade quema de gases residuales especficamente diseado
para garantizar una total combustin con emisiones bajas
y para prevenir la formacin de dioxinas y furanos
En las plantas de cloruro de polivinilo (PVC), los gasescontaminados con MVC (aire y nitrgeno) procedentes de
la seccin de recuperacin de MVC se recogern y
tratarn mediante la absorcin o adsorcin de MVC
mediante tcnicas de incineracin que se ajusten a las
normas aceptadas internacionalmente o mediante la
oxidacin trmica / cataltica antes de emitirse a la
atmsfera
En la fabricacin de poliestireno de alto impacto (HIPS),las emisiones a la atmsfera procedentes de los sistemas
de disolucin de polibutadieno se minimizarn empleando
sistemas continuos, lneas de balance de vapor y
tratamiento de escapes
En las unidades de polister insaturado y resinasalqudicas, las corrientes de gas residual generadas por
los equipos de proceso se tratarn mediante oxidacin
trmica o, cuando lo permitan las concentraciones de
emisiones, adsorcin de carbn activado
El uso de depuradores de glicol o cmaras de sublimacinpara la recuperacin de vapor anhdrido procedente de los
respiraderos de los tanques de almacenamiento de
polister insaturado y resinas alqudicas
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
5/27
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridadFABRICACIN DE POLMEROS DERIVADOS DEL PETRLEO
30DEABRILDE2007 5
GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
En la produccin de resinas fenlicas, las emisiones deproceso contaminadas con COV, especialmente aqullas
procedentes de los conductos de ventilacin de los
reactores, se recuperarn o incinerarn.
En la fabricacin de poliamidas alifticas, empleardepuradores hmedos, condensadores y adsorbedores de
carbn activado junto con la oxidacin trmica
COV procedentes de las emisiones fugitivas
Las emisiones fugitivas en las instalaciones de fabricacin de
polmeros se asocian principalmente con la liberacin de COV
originada en fugas de tuberas, vlvulas, conexiones, bridas,
envases, lneas abiertas, tanques de almacenamiento de techo
flotante y juntas, juntas de bombas, sistemas de transporte de
gas, juntas de compresores, por ejemplo compresores de
etileno y propileno, vlvulas de seguridad, operaciones de carga
y descarga de materias primas y sustancias qumicas (por
ejemplo tanques de techo cnico), la preparacin y mezclado
de sustancias qumicas (por ejemplo la elaboracin de
soluciones de ayudas de polimerizacin y aditivos de polmeros)
y las unidades de tratamiento de aguas residuales (WWTU). El
sistema de proceso se disear para minimizar las emisiones
fugitivas de gases txicos e hidrocarburos. Las Guas
generales sobre medio ambiente, salud y seguridad
proporcionan recomendaciones generales sobre COV y
emisiones fugitivas. Las recomendaciones especficas para el
sector incluyen:
En la fabricacin de polietileno, las fugas de monmerosprocedentes de los compresores alternativos empleados
en las plantas de polietileno de alta presin se recuperarn
y reciclarn en la fase de succin a baja presin.
En la fabricacin de cloruro de polivinilo, se minimizar laapertura de los reactores para el mantenimiento,
adoptndose sistemas de limpieza automtica.
Material particulado
Las emisiones de material particulado (es decir, finos de
polmero y / o aditivos como agentes antiadherentes, etc.) se
asocian con las operaciones de secado y envasado de
polmeros. Otras fuentes de material particulado incluyen el
transporte, transferencia y extraccin de polvo de los pelets.
Las estrategias recomendadas para la gestin de material
particulado incluyen:
La optimizacin del diseo del secador El uso de circuitos cerrados de gas La reduccin en origen (por ejemplo los sistemas de
transferencia de granulacin) y la captacin mediante
instalaciones de elutriacin
La instalacin de precipitadores electrostticos, bolsasfiltrantes o depuracin hmeda
La instalacin de sistemas automticos de embolsado y laventilacin eficaz durante las operaciones de envasado
Operaciones de servicio adecuadas
Venteo y quema en antorchaEl venteo y la quema en antorcha son importantes medidas de
seguridad empleadas en las instalaciones de fabricacin de
polmeros para garantizar la segura eliminacin de todos los
gases de proceso originados durante el almacenamiento y las
unidades de proceso en caso de apertura de un disco o vlvula
de seguridad, fallo de la electricidad o los equipos y otras
condiciones alteradas en la planta. Las descargas de
emergencia procedentes de los reactores y otros equipos
crticos de proceso se transportarn hasta los tanques de
despresurizacin donde se recuperan los reactivos (por ejemplo
mediante el decapado con vapor o en vaco) antes de
descargarse los residuos tratados o mediante la depuracin y
quema de alta eficacia. Las medidas especficas del sector
incluyen:
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
6/27
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridadFABRICACIN DE POLMEROS DERIVADOS DEL PETRLEO
30DEABRILDE2007 6
GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
El etileno venteado procedente de las plantas depolietileno de alta presin y baja densidad (PEBD) y de
propileno lineal de baja densidad (PELBD) no puede
transportarse hasta la antorcha debido a la apertura de los
discos de seguridad del reactor a alta presin, sino que
deber ventearse a la atmsfera mediante una chimenea
despus de diluirse con vapor y enfriarse por medio de la
depuracin con agua para minimizar los riesgos de nubes
explosivas. El uso de sistemas especficamente diseados
operados mediante sensores de detonacin.
Se utilizarn vlvulas de seguridad de presin (PSV) en lasplantas de polimerizacin para reducir la cantidad de
sustancias qumicas liberadas mediante la activacin de un
dispositivo de sobrepresin/purga, descargndose
directamente a la atmsfera.
Dada la posibilidad de taponamiento de los conductosprovocada por la formacin de polmeros, se recomienda
la utilizacin de sistemas de seguridad redundantes
sometidos a frecuentes inspecciones. Las lneas de PSV
se protegern aguas arriba mediante PSD para evitar las
prdidas y los taponamientos. Se proporcionarn
conexiones que permitan la comprobacin de los sistemas
de seguridad durante la operacin de la planta.
En la fabricacin de cloruro de polivinilo, se minimizar laincidencia del venteo de emergencia en los reactores de
polimerizacin debido a la reaccin incontrolada por medio
de una o ms de las siguientes tcnicas:
Instrumentacin especfica de control para lascondiciones de alimentacin y operacin del reactor
Un sistema de inhibicin qumica para detener lareaccin
La capacidad de refrigeracin de emergencia delreactor
El suministro elctrico de emergencia para laagitacin del reactor
El venteo controlado de emergencia hacia el sistemade recuperacin de MVC 7F8
En caso de formarse espuma durante el venteo deemergencia, sta se reducir mediante la adicin de
antiespumantes para evitar el taponamiento del sistema de
venteo.
Durante el venteo de emergencia, el contenido del reactorse descargar en un tanque de despresurizacin y se
decapar con vapor antes de su descarga.
En la fabricacin de ltex acrlico, se evitar el venteo deemergencia hacia el sistema de quema en antorcha de los
reactores debido a la polimerizacin incontrolada mediante
una o ms de las siguientes tcnicas:
o La adicin continua controlada por ordenador dereactivos en el reactor en base a la actual
cintica de polimerizacin
o Un sistema de inhibicin qumica para detener lareaccin
o La capacidad de refrigeracin de emergencia delreactor
o El suministro elctrico de emergencia para laagitacin del reactor
o La descarga del contenido del reactor en untanque de despresurizacin.
Fuentes de combustin y eficacia energtica
Las plantas de polimerizacin consumen grandes cantidades de
energa y vapor, que suelen producirse en las instalaciones de
cogeneracin del emplazamiento. Las emisiones vinculadas a la
operacin de fuentes elctricas debern minimizarse mediante
la adopcin de una estrategia combinada que contemple la
reduccin de la demanda de energa, el uso de combustibles
ms limpios y la aplicacin de los controles de emisiones
necesarios. Las Guas generales sobre medio ambiente,
8EIPPCB BREF (2006).
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
7/27
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridadFABRICACIN DE POLMEROS DERIVADOS DEL PETRLEO
30DEABRILDE2007 7
GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
salud y seguridad contienen recomendaciones sobre eficiencia
energtica.
Las plantas de polimerizacin operan en una amplia gama de
condiciones (de temperatura y presin) y normalmente es
posible y resulta til incluir una cascada de temperatura o
energa en su diseo para recuperar el calor (por ejemplo el
vapor a baja presin para el decapado o la calefaccin) y la
energa de compresin. La correcta seleccin y diseo de las
operaciones de purificacin segn su eficiencia termodinmica
constituye un componente esencial para reducir los requisitos
de energa. El secado y el acabado de polmeros son aspectos
importantes a tener en cuenta, dada su demanda de energa y
la sensibilidad de los polmeros a la tensin calorfica y
mecnica. Otras reas con oportunidades potenciales para la
reduccin del consumo de energa son los sistemas de
deshidratacin, los sistemas de refrigeracin de agua de circuito
cerrado, el secado de gas inerte de circuito cerrado, el uso de
extrusionadores de cizalla reducida para la preparacin de
compuestos, el incremento de la concentracin de polmeros y
las bombas de engranaje para la peletizacin.
Gases cidos
Las trazas de cloruro de hidrgeno (HCl), originadas durante la
hidrlisis de los compuestos orgnicos clorados mediante
catalizador, pueden estar presentes en el aire de escape
procedente del secado de polmeros producidos mediante la
catlisis inica. Aunque el cido suele estar presente en
cantidades reducidas, se recomienda someter la corriente de
gas a pruebas y adoptar medidas de control de la
contaminacin, como por ejemplo la depuracin hmeda, en
caso de registrarse niveles significativos.
Dioxinas y furanos
Las plantas de fabricacin de polmeros suelen disponer de
instalaciones auxiliares de incineracin de residuos gaseosos,
lquidos y slidos. La incineracin de compuestos orgnicos
clorados (por ejemplo clorofenoles) puede generar dioxinas y
furanos. Ciertos catalizadores en forma de compuestos
metlicos de transicin (por ejemplo el cobre) tambin facilitan
la formacin de dioxinas y furanos. Entre las estrategias
recomendadas para la prevencin y el control se incluyen:
La operacin de instalaciones de incineracin segn lasnormas tcnicas reconocidas internacionalmente8F9
El mantenimiento de condiciones operativas adecuadas,como por ejemplo temperaturas suficientemente altas de
incineracin y gas de combustin para impedir la
formacin de dioxinas y furanos
Garantizar que los niveles de emisiones cumplan losvalores de referencia indicados en el Cuadro 2
Aguas residuales
Aguas residuales de procesos industriales
Las aguas residuales de proceso originadas en las unidades de
la planta pueden contener hidrocarburos, monmeros y otras
sustancias qumicas, polmeros y otros slidos (ya sea en
suspensin o emulsificados), tensioactivos y emulsificadores,
compuestos oxigenados, cidos, sales inorgnicas y metales
pesados.
Entre las estrategias recomendadas para la gestin de las
aguas residuales se encuentran:
Siempre que sea posible, se reciclarn las aguasresiduales que contengan monmeros voltiles (porejemplo, MVC, estireno, acrilonitrilo, steres acrlicos,
acetato de vinilo, caprolactama) y/o los disolventes de
polimerizacin (por ejemplo, condensado procedente del
decapado con vapor de las suspensiones o el ltex,
condensado procedente de la eliminacin de disolventes o
9Por ejemplo, la Directiva 2000/76/CE del Parlamento Europeo y del Consejo,fechada el 4 de diciembre de 2000, sobre los residuos de incineracin.
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
8/27
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridadFABRICACIN DE POLMEROS DERIVADOS DEL PETRLEO
30DEABRILDE2007 8
GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
aguas residuales generadas durante el mantenimiento de
los equipos) en el proceso, o bien se tratarn mediante la
destilacin instantnea o la separacin equivalente para
extraer los COV antes de su transporte hasta el sistema de
tratamiento de aguas residuales de las instalaciones.
Las sustancias orgnicas se separarn y reciclarn en elproceso siempre que sea posible o bien se incinerarn.
Se incinerarn cataltica o trmicamente las corrientescontaminadas no reciclables, como por ejemplo las aguas
residuales originadas durante la fabricacin de polister o
polmeros endurecibles.
Las ayudas para la polimerizacin de emulsin ysuspensin se seleccionarn teniendo en cuenta su
biodegradabilidad al acceder a la corriente de aguas
residuales durante la recuperacin de polmeros.
En caso de utilizarse ayudas para la polimerizacin menosbiodegradable o no biodegradable, se instalar una unidad
especficamente diseada para el tratamiento previo del
agua antes de su descarga en el sistema de tratamiento de
aguas residuales en las instalaciones.
Las aguas residuales originadas durante la recuperacinde polmeros despus de la polimerizacin inica y que
contengan iones de metal procedentes de los
catalizadores de polimerizacin (por ejemplo, Li, Ni, Co, V,
etc.) se tratarn previamente cuando sea necesario antes
de descargarse en el sistema de tratamiento de aguas
residuales en las instalaciones.
Se enviarn las soluciones usadas de reactivos a unaunidad especializada de tratamiento para su descarga.
Los efluentes cidos y custicos procedentes de lapreparacin del agua desmineralizada se tratarn
mediante la neutralizacin antes de su descarga en el
sistema de tratamiento de aguas residuales en las
instalaciones.
El agua contaminada procedente de las actividadesperidicas de limpieza durante la puesta en orden de las
instalaciones se someter a pruebas y se tratar en el
sistema de tratamiento de aguas residuales en las
instalaciones.
Los efluentes oleosos, como por ejemplo las fugas deproceso, se recogern en drenajes cerrados,
decantndose y descargndose en el sistema de
tratamiento de aguas residuales en las instalaciones.
Las instalaciones elaborarn e implementarn unprograma de manejo de materiales peligrosos, incluyendo
planes especficos de prevencin y control de vertidos, de
acuerdo con las recomendaciones proporcionadas por las
Guas generales sobre medio ambiente, salud y
seguridad.
Se dispondr de suficiente capacidad para la dilucin defluidos de proceso y as evitar la descarga de lquidos de
proceso en el sistema de drenaje de aguas oleosas y
maximizar la recuperacin en el proceso.
Tratamiento de aguas residuales de procesosLas tcnicas empleadas para tratar las aguas residuales de
proceso en este sector incluyen la clasificacin por origen y el
pretratamiento de corrientes de aguas residuales concentradas.
Las fases en el tratamiento de aguas residuales suelen incluir:
filtros de grasas, equipos colectores de flotacin, flotacin por
presurizacin-despresurizacin o separadores de agua/aceite
para separar los aceites de los slidos flotantes; filtracin por
separacin de slidos filtrables; ecualizacin de flujo y carga;
sedimentacin para la reduccin de slidos en suspensin
utilizando clarificadores; tratamiento biolgico, normalmente
aerbico, para reducir las sustancias orgnicas solubles (DOB);
cloracin de los efluentes siempre que se requiera la
desinfeccin; drenaje y eliminacin de residuos en vertederos
designados para residuos peligrosos.
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
9/27
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridadFABRICACIN DE POLMEROS DERIVADOS DEL PETRLEO
30DEABRILDE2007 9
GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
Es posible que se requieran controles de ingeniera adicionales
para i) el confinamiento y el tratamiento de compuestos
orgnicos voltiles extrados en las operaciones de diversas
unidades en el sistema de tratamiento de agua residuales; ii) la
eliminacin avanzada de metales empleando filtros de
membrana y otras tcnicas de tratamiento fsico/qumico, iii)
eliminacin de compuestos orgnicos recalcitrantes y DQO no
biodegradable empleando carbn activo u oxidacin qumica
avanzada; iv) la reduccin de la toxicidad en los efluentes
empleando la tecnologa adecuada (como por ejemplo smosis
inversa, intercambio de iones, carbn activo, etc.) y v) el
confinamiento y la neutralizacin de olores molestos.
En las Guas generales sobre medio ambiente, salud y
seguridad se explica la gestin de aguas residuales
industriales y se ofrecen ejemplos de enfoques para su
tratamiento. Mediante el uso de estas tecnologas y tcnicas
recomendadas para la gestin de aguas residuales, los
establecimientos deberan cumplir con los valores para la
descarga de aguas residuales que se indican en el cuadro
correspondiente de la Seccin 2 del presente documento para
la industria grfica.
Consumo de agua y otras corrientes de aguasresiduales
En las Guas generales sobre medio ambiente, salud y
seguridad se dan orientaciones sobre el manejo de aguas
residuales no contaminadas procedentes de operaciones de
servicios pblicos, aguas pluviales no contaminadas y aguas de
alcantarillado. Las corrientes contaminadas deberan desviarsehacia el sistema de tratamiento de aguas residuales de
procesos industriales. La recoleccin y tratamiento de aguas
pluviales puede implicar la recoleccin de escorrenta
procedente de reas pavimentadas y el tratamiento mediante
una fosa de desespumador para recuperar las resinas vertidas.
Las recomendaciones para reducir el consumo de agua,
especialmente en aquellos sitios en que pueda ser un recurso
natural escaso, se analizan en las Guas generales sobre
medio ambiente, salud y seguridad.
Materiales peligrosos
Las instalaciones de procesamiento del carbn generan
cantidades considerables de materiales peligrosos, incluidos los
productos intermedios/finales y los subproductos. Las Guas
generales sobre medio ambiente, salud y seguridad
describen las prcticas recomendadas para el manejo de
materiales peligrosos, incluyendo la manipulacin, el
almacenamiento y el transporte, as como cuestiones asociadas
con las sustancias destructoras de ozono (ODS).
Residuos
El almacenamiento, manipulacin y eliminacin de los residuos
peligrosos y no peligrosos se realizar de acuerdo con las
buenas prcticas sobre medio ambiente, salud y seguridad para
el manejo de residuos descritas en las Guas generales sobre
medio ambiente, salud y seguridad. Los residuos peligrosos
especficos del sector incluyen disolventes residuales y
catalizadores de aceite usados, lechos de filtracin saturados y
residuos slidos de polmeros procedentes de las plantas de
polimerizacin.9F10
Catalizadores usados
Los catalizadores usados proceden de la sustitucin de lechos
de catalizador durante las puestas en marcha programadas
para los reactores de purificacin de monmeros (por ejemplo
la hidrogenacin de impurezas en las olefinas menores) o, con
menos frecuencia, durante la catlisis de polimerizacin
heterognea. Los catalizadores usados pueden contener nquel,
platino, paladio y cobre dependiendo del proceso. Entre las
10Ver la seccin sobre dioxinas y furanos para las guas relacionadas con lasemisiones aplicables a la incineracin de los residuos orgnicos clorados.
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
10/27
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridadFABRICACIN DE POLMEROS DERIVADOS DEL PETRLEO
30DEABRILDE2007 10
GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
estrategias recomendadas para el manejo de catalizadores
usados se encuentran:
Una adecuada gestin de los catalizadores usados in situincluir la inmersin en agua de los catalizadores
pirofricos usados durante su almacenamiento temporal y
hasta su transporte al lugar donde se realizar el
tratamiento definitivo para evitar reacciones exotrmicas
no controladas.
La devolucin al fabricante para la regeneracin o lagestin externa de los catalizadores usados por parte de
empresas especializadas incluye la recuperacin de
metales pesados o preciosos mediante procesos de
recuperacin y reciclaje, siempre que sea posible, o
mediante su manejo y eliminacin de acuerdo con las
recomendaciones de gestin de residuos peligrosos e
inocuos descritas en las Guas generales sobre medio
ambiente, salud y seguridad. Los catalizadores que
puedan contener platino o paladio debern enviarse a un
centro de recuperacin de metales nobles.
Lechos de filtracin saturados
Los lechos de filtracin saturados se originan en los procesos
de polimerizacin en solucin, como por ejemplo la extraccin
de los catalizadores usados en la polimerizacin en solucin de
polmeros o en distintas operaciones de desodorizacin o
clarificacin. Las estrategias recomendadas para el manejo de
lechos de filtracin saturados incluyen la minimizacin de los
agentes de purificacin mediante la regeneracin en lnea y la
prolongacin de la vida til, la adecuada contencin durante elalmacenamiento temporal y el transporte y la gestin fuera del
emplazamiento por parte de empresas especializadas.
Residuos slidos de polmeros
Los residuos de polmero se producen durante la operacin
normal de la planta (por ejemplo, la filtracin y el cribado de
ltex, el tamizado de polvo y la trituracin de grnulos); los
cambios de campaa; la puesta en marcha; y las paradas de
mantenimiento y emergencia de los equipos de procesamiento
de polmeros.
Algunas de las medidas recomendadas para la prevencin y el
control de la contaminacin consisten en:
Reciclar o reutilizar las corrientes de residuos siempre quesea posible en lugar de optar por la descarga. Las posibles
opciones de reciclaje incluyen la venta de parafinas a la
industria de la cera.
El tratamiento necesario para extraer y recuperar porseparado los COV (por ejemplo mediante el decapado con
vapor)
La segregacin y el almacenamiento en un lugar seguro.Algunos residuos de polmero (por ejemplo los polmeros
sometidos a calor o esfuerzo de cizalla producidos durante
las operaciones de puesta en marcha o parada de los
equipos de secado y acabado, los polmeros oxidados
recuperados durante el mantenimiento de los secadores,
las costras de la planta de proceso sin antioxidantes y losresiduos de polmeros envejecidos) pueden ser inestables
y proclives al calentamiento y la ignicin espontneos.
Estos residuos se almacenarn de forma segura y se
eliminarn (por ejemplo, se incinerarn) tan pronto como
sea posible.
Ruido
Las fuentes significativas de ruido en las instalaciones de
fabricacin de polmeros incluyen actividades relacionadas conel procesamiento fsico de los polmeros (por ejemplo, el
cribado, la trituracin, el transporte neumtico), as como las
grandes mquinas giratorias, como por ejemplo las
extrusionadoras, los compresores y las turbinas, bombas,
motores elctricos, ventiladores y refrigeradores de aire.
Durante una despresurizacin de emergencia, pueden
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
11/27
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridadFABRICACIN DE POLMEROS DERIVADOS DEL PETRLEO
30DEABRILDE2007 11
GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
generarse elevados niveles de ruido debido a la liberacin de
gases a alta presin para quemar y/o la liberacin de vapor en
la atmsfera. Las Guas generales sobre medio ambiente,salud y seguridadcontienen recomendaciones para manejar el
ruido.
1.2 Higiene y seguridad en el trabajo
Las consecuencias que la construccin, la operacin y el
desmantelamiento de las instalaciones de fabricacin de
polmeros pueden acarrear para la higiene y seguridad en la
comunidad son comunes a la mayora de los establecimientos
industriales, y se explican en las Guas generales sobre
medio ambiente, salud y seguridad.
Los peligros relacionados con la higiene y la salud laboral en
planta deberan identificarse en base a los anlisis de seguridad
laboral y evaluaciones exhaustivas de peligros y riesgos que
empleen metodologas tales como el estudio de identificacin
de peligros [HAZID], estudio de peligros y operabilidad [HAZOP]
o anlisis cuantitativo de riesgos [QRA]. En general, la
planificacin de la gestin de higiene y seguridad incluir la
adopcin de una aproximacin sistemtica y estructurada para
la prevencin y el control de los peligros fsicos, qumicos,
biolgicos y radiolgicos para la higiene y la seguridad descrita
en las Guas Generales sobre medio ambiente, salud y
seguridad. Los riesgos ms notables para la higiene y la
seguridad en el trabajo se producen durante la fase operativa
de las instalaciones de procesamiento de polmeros, incluyendo
principalmente:
Seguridad en los procesos Incendios y explosiones Otros riesgos de origen qumico Espacios reducidos
Seguridad en los procesos
Los programas de seguridad en los procesos debern
implementarse debido a las caractersticas especficas del
sector, entre ellas las complejas reacciones qumicas, el uso de
sustancias peligrosas (por ejemplo, compuestos txicos,
reactivos, inflamables o explosivos) y reacciones de sntesis
orgnica de pasos mltiples. La gestin de la seguridad en los
procesos incluye las siguientes acciones:
Pruebas de riesgos fsicos para materiales y reacciones Estudios de anlisis de riesgos para revisar las prcticas
qumicas y de ingeniera del proceso, incluyendo
termodinmica y cintica
Examen del mantenimiento preventivo y la integridadmecnica de los sistemas y servicios de proceso
Capacitacin de trabajadores Elaboracin de instrucciones operativas y procedimientos
de respuesta a emergencias.
Las recomendaciones sobre seguridad de proceso aplicables a
los procesos especficos de fabricacin se describen a
continuacin.
Fabricacin de polietileno
En la fabricacin de polietileno, un riesgo especfico de proceso
est relacionado con la posible descarga de grandes cantidades
de etileno caliente en la atmsfera y la subsiguiente explosin
de nubes. Los eventos accidentales estn relacionados
principalmente con las fugas procedentes de las juntas o
durante las operaciones de mantenimiento. Para las unidades
de produccin de PEBD en concreto, los eventos accidentales
pueden incluir la apertura del disco de seguridad del reactor y la
explosin en el separador de alta presin. Las medidas
especficas de manejo de seguridad incluyen:
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
12/27
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridadFABRICACIN DE POLMEROS DERIVADOS DEL PETRLEO
30DEABRILDE2007 12
GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
El etileno ventilado debido a la apertura de los discos deseguridad del reactor a alta presin no puede transportarse
hasta la antorcha sino a la atmsfera mediante una
chimenea corta despus de diluirse con vapor y enfriarse
con agua para minimizar los riesgos de nubes explosivas.
Se evitar la descomposicin de producto en reactorestubulares mediante la transferencia de calor, control del
perfil de temperatura, flujo de elevada velocidad y un
adecuado control de la presin.
Se impedir la explosin de separadores a alta presinmediante medidas de diseo de los reactores de
depsitos, la cuidadosa dosificacin de perxidos, el
control de la temperatura de polimerizacin, la pronta
deteccin de reacciones exotrmicas no controladas, el
rpido aislamiento / despresurizacin y el mantenimiento
adecuado de reactores y separadores.
Durante el proceso de solucin de polietileno de alta densidad
(PEAD) y de polietileno lineal de baja densidad (PELBD), los
riesgos de incendio proceden de las condiciones de altas
presiones y temperaturas en el reactor de polimerizacin y en el
desolventizador que opera a temperaturas prximas a la
ignicin espontnea del disolvente, junto con las elevadas tasas
de flujo de disolvente de hidrocarburo. En el proceso de lodos
de PEAD y en el proceso a granel de iPP, los vertidos
procedentes del reactor pueden resultar en nubes explosivas
debido a la evaporacin instantnea del isobutano y el
propileno. La prevencin de vertidos y nubes explosivas se
basar en la aplicacin de normas de ingeniera reconocidas
internacionalmente para el diseo de equipos y tuberas, el
mantenimiento, la distribucin de la planta y la ubicacin /
frecuencia de vlvulas de cierre de emergencia.
Fabricacin de PVC
El venteo accidental de MVC a la atmsfera con la subsiguiente
formacin de nubes explosivas y txicas puede ser el resultado
de la apertura de las vlvulas de seguridad de presin (PSV) de
un reactor debido a la polimerizacin incontrolada. Las acciones
de manejo incluyen la desgasificacin y la purga de vapor del
reactor antes de su apertura.
Los MVC pueden oxidarse fcilmente con aire para
transformarse en poliperxidos durante las operaciones de
recuperacin tras la polimerizacin. Despus de la
recuperacin, los MVC se retienen en un tanque de retencin a
presin o se refrigeran. A veces se aade un inhibidor qumico,
como por ejemplo un fenol impedido, para prevenir la formacin
de poliperxido. Normalmente, el poliperxido formado se
mantiene disuelto en MVC, donde reacciona de forma lenta y
segura para formar PVC. Sin embargo, al evaporarse los MVC
que contienen poliperxidos, estos ltimos pueden precipitarse
y descomponerse exotrmicamente, lo que entraa un riesgo
de explosin y la consiguiente nube txica. 10F11
Proceso de polimerizacin por lotes
La polimerizacin por lotes puede generar un riesgo de
polimerizacin incontrolada y la explosin de reactores en
presencia de una dosificacin inadecuada de reactivos o un
fallo en la agitacin o en los sistemas de recuperacin de calor.
Las prcticas recomendadas para el manejo de la seguridad en
el proceso incluye limitar la prctica de la polimerizacin por
lotes y la aplicacin de controles de proceso, como por ejemplo
la provisin de electricidad, incluida la provisin de reservas de
electricidad de emergencia, refrigeracin, sistemas de adicin
de inhibidores y tanques de despresurizacin.
Procesos de preparacin de compuestos, acabado yenvasado
Las operaciones de preparacin de compuestos, acabado y
envasado plantean riesgos de incendio en mezcladores y
extrusionadores (en caso de sobrecalentarse los polmeros) y
11EIPPCB BREF (2006)
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
13/27
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridadFABRICACIN DE POLMEROS DERIVADOS DEL PETRLEO
30DEABRILDE2007 13
GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
en los equipos donde se den mezclas de polvos de polmero y
aire, como son los secadores, transportadores neumticos y
equipos de trituracin. Se recomienda el uso de normas de
instalacin elctrica internacionalmente reconocidas, incluida la
puesta a tierra de todos los equipos, y la instalacin de
sistemas especficos contra incendios.
Incendios y explosiones
Monmeros de cloruro de vinilo (MVC)
Los MVC se clasifican como txicos y carcingenos (grupo 1 de
IARC)11F12. En condiciones normales (punto de ebullicin =
-13,9C) se trata de un gas que puede ser explosivo en
contacto con el aire. Los MVC se almacenan como lquido en
tanques presurizados o refrigerados. El transporte de MVC,
incluido el transporte por conductos, se realizar segn las
buenas prcticas internacionales para el transporte de
materiales peligrosos. Las evaluaciones dirigidas a la ubicacin
de las nuevas plantas de PVC tendrn en cuenta la proximidad
de las plantas de monmeros para minimizar los tiempos de
almacenamiento y reducir los posibles riesgos durante el
transporte de los monmeros12F13.
Estireno
El estireno se polimeriza de forma inmediata y debe
almacenarse a temperaturas fras con niveles adecuados de 4-
tert-butilcatecol (TBC), que se emplea como inhibidor, en
tanques diseados y construidos de acuerdo con las normas
internacionales vigentes.
cido y steres acrlicos13F14,14F15
12Monografas de la IARC sobre la evaluacin de los riesgos carcinognicospara el ser humano, volumen 19http://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/vol19/volume19.pdf13El costo del transporte puede ser un factor considerable a tener en cuenta enla coubicacin de nuevas instalaciones prximas a las fuentes de MCV.14 Acrylic acid - A summary of safety and handling, 3 a edicin, 2002;Intercompany Committee for the Safety and Handling of Acrylic Monomers,ICSHAM
El cido acrlico es un lquido que se congela a 13 C y que
resulta extremadamente reactivo cuando no est inhibido
durante la polimerizacin incontrolada. Los accidentes
originados durante el almacenamiento de cido acrlico son
relativamente frecuentes.
Se vende inhibido con ter monometlico de hidroquinona, que
se activa en presencia de aire. Es fcilmente inflamable al
sobrecalentarse y se almacenar en tanques de acero
inoxidable. Se evitar el sobrecalentamiento o la congelacin
dado que la descongelacin del cido acrlico congelado es una
operacin que conlleva riesgos de polimerizacin incontrolada.
Los steres acrlicos se comportan de forma similar, aunque no
presentan riesgos relacionados con la congelacin.
Fenol
El fenol se derrite a 40,7C y suele recibirse, almacenarse y
manejarse en estado fundido. Los tanques se equiparn con un
sistema de recuperacin de vapor y serpentines de
recalentamiento; se recomienda asimismo la proteccin con
nitrgeno. Se detectar y purgar el nitrgeno en lneas y
conexiones antes y despus de transferir el producto.
Formaldehdo
El formaldehdo se utiliza como solucin acuosa a
concentraciones del 37 50 por ciento, estabilizndose
normalmente con pequeas cantidades de metanol (
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
14/27
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridadFABRICACIN DE POLMEROS DERIVADOS DEL PETRLEO
30DEABRILDE2007 14
GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
Alquilos metlicos (Al, Li, Zn, Na, K, etc.)
Los alquilos metlicos de uso ms frecuente son los alquilos de
aluminio y magnesio en la polimerizacin Z-N de las olefinas y
los alquilos de litio en la polimerizacin aninica del estireno y
los dienos. Las prcticas recomendadas para gestionar estas
situaciones incluyen:
Elaborar un plan especfico de prevencin y control deincendios para abordar los riesgos de incendio entre otros
asociados con los alquilos metlicos 16F17
Respetar las distancias de seguridad dentro y fuera de lasinstalaciones17F18
Trasportar en vagones cisterna, remolques cisterna,tanques porttiles o tanques ISO segn las normas
internacionalmente reconocidas18F19
La transferencia se llevar a cabo hasta las instalacionesde almacenamiento en tanques mediante vlvulas,
conexiones y bombas especialmente diseadas.
Mantener los tanques de almacenamiento bajo proteccincon nitrgeno y conectados a la atmsfera por uno o ms
sellos de aceite hidrulicos. Supervisar los niveles y flujos
de producto con instrumentos y alarmas de elevada
fiabilidad
Equipar las instalaciones de almacenamiento de alquilosmetlicos con muros de contencin, mientras que el rea
de contencin se construir en pendiente para facilitar el
drenaje hasta una fosa de quema de emergencia.
17 Podr utilizarse la niebla de pulverizacin para desactivar los alquilospirofnicos. No se utilizarn normalmente grandes cantidades de agua oespuma como agentes en la extincin de incendios debido a su violentareactividad a los alquilos de aluminio. El agua podr emplearse para enfriar losobjetos adyacentes directamente o como pantalla de agua para protegercualquier objeto de la radiacin de calor. Sern necesarias grandes cantidadesde agentes como el CO2y otros polvos qumicos para controlar los incendios yprevenir la reignicin.18E.J Major, H.G. Wissink, J.J. de Groot, (Akzo Nobel), Aluminum Alkyl Fires19Recomendaciones de la ONU sobre el transporte de mercancas peligrosas.Reglamentacin modelo.13 edicin revisada (2003).
Perxidos
Los perxidos orgnicos e inorgnicos, as como los
compuestos de diazo, se utilizan frecuentemente como
iniciadores de la polimerizacin a radical libre. Los perxidos
inorgnicos como el perxido de hidrgeno y los
peroxidisulfatos son capaces de reaccionar de forma violenta a
los sustratos orgnicos. Los perxidos inorgnicos se clasifican
como oxidantes. Los riesgos asociados con los oxidantes
incluyen el aumento en la tasa de quema de los materiales
combustibles; la ignicin espontnea de los materiales
combustibles; la descomposicin rpida y autosostenida, que
puede resultar en explosiones; la generacin de gases
peligrosos; y los riesgos de explosin al mezclarse con
compuestos incompatibles o al exponerse al fuego. Las
prcticas recomendadas para gestionar estas situaciones
incluyen:
Las formulaciones de perxido se transportarn ymanejarn de acuerdo con las recomendaciones del
fabricante y las normas internacionales aplicables19F20, 20F21,21F22.
El almacenamiento se realizar en instalacionessegregadas diseadas y construidas segn las normas
internacionalmente aceptadas (por ejemplo Cdigos
NFPA22F23,23F24). Los perxidos orgnicos se almacenarn en
edificios dedicados refrigerados o con aire acondicionado a
prueba de explosiones24F25.
20Recomendaciones de la ONU sobre el transporte de mercancas peligrosas.Reglamentacin modelo.13 edicin revisada (2003).21Safety and handling of organic peroxides: A Guide Prepared by the Organicperoxide producers safety division of the Society of the plastics industry, Inc.Publication # AS-10922NFPA 432, Code for the Storage of Organic Peroxide Formulations (Cdigopara el almacenamiento de formulaciones de Perxidos), edicin de 2002.23NFPA 430, Code for the Storage of Liquid and Solid Oxidizers (Cdigo para elalmacenamiento oxidantes slidos y lquidos), edicin de 2004.24NFPA 432, Code for the Storage of Organic Peroxide Formulations (Cdigopara el almacenamientode formulaciones de Perxidos), edicin de 2002.25Los perxidos de Clase 3 pueden requerir normas de almacenamiento menosestrictas.
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
15/27
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridadFABRICACIN DE POLMEROS DERIVADOS DEL PETRLEO
30DEABRILDE2007 15
GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
La elaboracin de un plan especfico de prevencin ycontrol de incendios que tenga en consideracin las
peculiaridades de los oxidantes inorgnicos fuertes 25F26.
Polmeros
Los incendios en los depsitos de almacenamiento de
polmeros pueden ser difciles de controlar debido al calor de
combustin extremadamente elevada de la mayora de los
polmeros. La combustin de polmeros durante los incendios
tambin produce nubes txicas. Las prcticas recomendadas
para gestionar estas situaciones incluyen:
Disear los edificios de almacenamiento de acuerdo connormas internacionalmente aceptadas incluyendo, por
ejemplo, la ventilacin adecuada, el control de temperatura
del aire y la proteccin frente a la luz directa del sol.
Adoptar sistemas de prevencin y control de incendios,incluyendo entre otros detectores de humo, detectores de
focos de rayos infrarrojos (IR) y pulverizadores distribuidos
de agua diseados para hacer frente a la extremadamente
alta carga trmica de los incendios de polmeros; dado que
la mayora de los polmeros estn sometidos a un lento
envejecimiento oxidativo por calor o luz, debern
conservarse en envases cerrados.
Adoptar el procedimiento de gestin de primero en entrar,primero en salir (FIFO) para los productos junto con
inspecciones frecuentes y unas adecuadas operaciones de
servicio. Se rastrearn los materiales envejecidos, se
evaluarn para su seguridad y se separarn para su
eliminacin.
Sustancias qumicas
La posible exposicin a la inhalacin y el contacto drmico con
sustancias qumicas durante las operaciones rutinarias en
26 Por ejemplo, el agente extintor de incendios ms adecuado para losperxidos orgnicos es el nitrgeno lquido que se aplica con equiposcontraincendios operados con control remoto.
planta se gestionarn en base a los resultados obtenidos a
partir de los anlisis de seguridad en el trabajo y la encuesta
sobre higiene industrial, de conformidad con las orientaciones
sobre higiene y seguridad en el trabajo descritas en las Guas
generales sobre medio ambiente, salud y seguridad. Las
medidas de proteccin incluyen la formacin de los
trabajadores, los sistemas de permisos de trabajo, el uso de
equipos de proteccin personal (EPP) y sistemas de alarma de
deteccin de gas txico.
Espacios cerrados
Los riesgos asociados con los espacios cerrados, al igual que
en otros sectores industriales, pueden ocasionar la muerte en
caso de no manejarse adecuadamente las peores situaciones
posibles. La entrada en espacios cerrados por parte de los
trabajadores y las probabilidades de que se produzcan
accidentes pueden variar de unas instalaciones a otras en
funcin del diseo, los equipos en el emplazamiento y la
infraestructura. Los espacios cerrados en las instalaciones de
fabricacin de polmeros pueden incluir reactores a los que
debe accederse durante las actividades de mantenimiento. En
estas instalaciones se deben formular y aplicar procedimientos
para el ingreso a espacios cerrados descritos en las Guas
generales sobre medio ambiente, salud y seguridad.
1.3 Higiene y seguridad en lacomunidad
Las consecuencias que la construccin, la operacin y el
desmantelamiento de las instalaciones pueden acarrear para la
higiene y seguridad en la comunidad son comunes a la mayora
de los establecimientos industriales, y se explican en las Guas
generales sobre medio ambiente, salud y seguridad. Los
riesgos ms significativos para la higiene y la salud de la
comunidad en lo que atae a las plantas de fabricacin de
polmeros se producen durante la fase de operacin e incluyen
accidentes de gran magnitud ocasionados por incendios y
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
16/27
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridadFABRICACIN DE POLMEROS DERIVADOS DEL PETRLEO
30DEABRILDE2007 16
GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
explosiones o vertidos accidentales de productos acabados
durante su transporte desde la planta de procesamiento. Las
recomendaciones para el manejo de estas cuestiones se
presentan en las secciones anteriores sobre higiene y
seguridad ambiental y ocupacional del presente documento.
Los riesgos mayores se gestionarn de acuerdo con las
regulaciones y mejores prcticas internacionales (por ejemplo,
Recomendaciones de la OCDE,26F27 la Directiva de la UE Seveso
II,27F
28 y la Norma de Programa de Gestin de Riesgos de la
Agencia de Proteccin Ambiental de Estados Unidos)28F29.
A continuacin se describen las orientaciones encaminadas a la
gestin de este tipo de incidentes, tambin presentes en las
Guas Generales sobre medio ambiente, salud y seguridad,
incluyendo: Manejo de Materiales Peligrosos (incluidos Riesgos
Mayores), Seguridad del Trfico, Transporte de Materiales
Peligrosos y Preparacin y Respuesta de Emergencia. Las
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridad para el
Transporte, los Ferrocarriles, los Puertos, y Terminales de
Crudo y Productos derivados del Petrleo proporcionan
orientaciones adicionales aplicables al transporte por mar y por
tren e instalaciones en tierra.
2.0 Indicadores y seguimientodel desempeo
2.1 Medio ambiente
Guas sobre emisiones y efluentes
En los Cuadros 1 y 2 se presentan las guas sobre emisiones y
efluentes para este sector. Las cantidades correspondientes a
las emisiones y efluentes de los procesos industriales en este
sector son indicativas de las prcticas internacionales
27 OCDE, Principios gua para la prevencin de accidentes qumicos,preparacin y respuesta, segunda edicin, 2003.28Directiva del Consejo 96/82/CE de la UE, Directiva Seveso II, ampliada por laDirectiva 2003/105/CE.29EPA, 40 CFR Parte 68, 1996 Chemical accident prevention provisions
recomendadas para la industria, reflejadas en las normas
correspondientes de los pases que cuentan con marcos
normativos reconocidos. Dichas cantidades pueden alcanzarse
en condiciones normales de funcionamiento de instalaciones
adecuadamente diseadas y utilizadas mediante la aplicacin
de las tcnicas de prevencin y control de la contaminacin que
se han analizado en las secciones anteriores de este
documento.
Las guas sobre emisiones son aplicables a las emisiones
procedentes de la combustin. Las Guas generales sobre
medio ambiente, salud y seguridadcontienen orientacionessobre las emisiones asociadas con actividades de produccin
de energa elctrica y vapor generadas por una fuente de
combustin con capacidad igual o inferior a 50 megavatios
trmicos, mientras que las Guas sobre medio ambiente,
salud y seguridad para energa trmica contienen
disposiciones sobre las emisiones generadas por una fuente de
energa ms grande. En las Guas generales sobre medio
ambiente, salud y seguridadse proporciona orientacin sobre
cuestiones ambientales teniendo en cuenta la carga total de
emisiones.
Las guas sobre efluentes se aplican a los vertidos directos de
efluentes tratados a aguas superficiales de uso general. Los
niveles de vertido especficos del emplazamiento pueden
establecerse basndose en la disponibilidad y condiciones de
los sistemas de tratamiento y recoleccin de aguas de
alcantarillado pblico o, si se vierten directamente a las aguas
superficiales, basndose en la clasificacin del uso del aguareceptora que se describe en las Guas generales sobre
medio ambiente, salud y seguridad. Estos niveles se deben
lograr, sin dilucin, al menos el 95% del tiempo que opera la
planta o unidad, calculado como proporcin de las horas de
operacin anuales. El incumplimiento de estos niveles debido a
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
17/27
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridadFABRICACIN DE POLMEROS DERIVADOS DEL PETRLEO
30DEABRILDE2007 17
GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
las condiciones de determinados proyectos locales se debe
justificar en la evaluacin ambiental correspondiente.
Cuadro 1. Guas sobre emisiones a la atmsfera
Contaminante Unidad Valor indicativo
Material particulado (MP) mg/Nm3 20
xidos de nitrgeno mg/Nm3 300
Cloruro de hidrgeno mg/Nm3 10
xidos de azufre mg/Nm3 500
Cloruro de vinilo (MVC)g/t s-PVCg/t e-PVC
80500
Acrilonitrilo mg/Nm3
5 (15
procedentes desecadores)
Amonaco mg/Nm3 15
COV mg/Nm3 20
Metales pesados (total) mg/Nm3 1,5
Hg mg/Nm3 0,2
Formaldehdo mg/m3 0,15
Dioxinas / Furanos ng TEQ/Nm3 0,1
Uso de recursos, consumo de energa,generacin de emisiones y residuos
El Cuadro 3 (a continuacin) proporciona ejemplos de
indicadores de consumo de recursos para la energa y el agua,
as como indicadores relevantes sobre emisiones y residuos.
Los valores de referencia de la industria se consignan
nicamente con fines comparativos, y cada proyecto debera
tener como objetivo lograr mejoras continuas en estas reas.
Seguimiento ambiental
Se llevarn a cabo programas de seguimiento ambiental para
este sector en todas aquellas actividades identificadas por su
potencial impacto significativo en el medio ambiente, durante
las operaciones normales y en condiciones alteradas. Las
actividades de seguimiento ambiental se basarn en
indicadores directos e indirectos de emisiones, efluentes y uso
de recursos aplicables al proyecto concreto. La frecuencia del
seguimiento debera permitir obtener datos representativos
sobre los parmetros objeto del seguimiento. El seguimiento
deber recaer en individuos formados, quienes debern aplicar
los procedimientos de seguimiento y registro y utilizar un equipo
adecuadamente calibrado y mantenido. Los datos de
seguimiento se analizarn y revisarn con regularidad, y se
compararn con las normas vigentes para as adoptar las
medidas correctivas necesarias. Las Guas generales sobre
medio ambiente, salud y seguridadcontienen orientaciones
adicionales sobre los mtodos de muestreo y anlisis de
emisiones y efluentes.
Cuadro 2.Guas sobre efluentesContaminante Unidad Valor indicativo
pH S.U. 6 9
Aumento de temperatura C =3
DBO5 Mg/L 25
DQO Mg/L 150
Nitrgeno total Mg/L 10
Fsforo total Mg/L 2
Sulfuro Mg/L 1
Aceite y grasa Mg/L 10
SST Mg/L 30Cadmio Mg/L 0,1
Cromo (total) Mg/L 0,5
Cromo (hexavalente) Mg/L 0,1
Cobre Mg/L 0,5
Cinc Mg/L 2
Plomo Mg/L 0,5
Nquel Mg/L 0,5
Mercurio Mg/L 0,01
Fenol Mg/L 0,5
Benceno Mg/L 0,05
Cloruro de vinilo Mg/L 0,05Halgenos orgnicosadsorbibles
Mg/L0,3
Toxicidad A determinar en cada caso
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
18/27
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridadFABRICACIN DE POLMEROS DERIVADOS DEL PETRLEO
30DEABRILDE2007 18
GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
Cuadro 3. Indicadores de consumo de recursos y energa, emisiones y residuosParmetro Unidad Indicador del sector (UE, 1999, Mejor promedio 50%)
Producto PEBD20 PEAD14 PELBD GPPS HIPS EPSConsumo directo de energa12 kWh/t 720 570 580 3002 4102 5002
Consumo primario de energa13 kWh/t 2,070 1.180 810 -- -- --
Consumo de agua3 m3/t 1,7 1,9 1,1 0,8 0,8 5,0
Emisin de polvo g/t 17 56 11 2 2 30
Emisin de COV10 g/t 700 1.100 650 180 5001 85 85 450 - 7004
Emisin de DQO g/t 19 17 39 30 -- --
Residuos inertes kg/t 0,5 0,5 1,1 2,0 3,0 6,0
Residuos peligrosos kg/t 1,8 3,1 0,8 0,5 0,5 3,0
Producto S-PVC E-PVC PET15, 19 PA 615,17 PA 6615,16
Consumo directo de energa kWh/t 7501.100 2.000-3.000 850 1.500 1.800 2.000 1.600 2.100
Consumo primario de energa kWh/t 1.100-1.600 2.800-4.300 -- -- --
Agua a residuos M3/t 4,09 -- 0,6 - 25 1 - 3 1,5 3,0
Emisin de polvo g/t 406,9 2006,9 -- -- --
Emisin de monmeros a laatmsfera5, 9,10
g/t 18 - 43 245-813 -- 6 10 --
Emisiones de COV10 g/t -- -- 518 -- 10 30
Emisin de monmeros al agua7,9 g/t 3,5 10 -- -- --
Emisin de DQO g/t 4808,9 3408,9 2.000 16.000 4.300 5.70016 4.500 6.00016
Residuos inertes kg/t -- -- 0,8 18 3,0 3,5 3,0 3,5
Residuos peligrosos17 kg/t 559 749 < 0,45 0,2 0,5 0,2 0,5
Producto UPES
Consumo directo de energa kWh/t < 1,000
Consumo primario de energa kWh/t --
Agua a residuos m3/t 1 5
Emisin de polvo g/t 5 30
Emisin de monmeros a laatmsfera
g/t --
Emisiones de COV10 g/t 40 100
Emisin de monmeros al agua g/t --Emisin de DQO g/t --
Residuos inertes kg/t --
Residuos peligrosos kg/t < 7
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
19/27
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridadFABRICACIN DE POLMEROS DERIVADOS DEL PETRLEO
30DEABRILDE2007 19
GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
Fuente: IPPC BREF de la UE (2006)Notas:1) Segn el tipo de comonmero (C4 o C8); 2) Promedio europeo; 3) No incluyendo la purga de agua de refrigeracin; 4) El 60% es pentano; no incluyendo el almacenamiento; 5)Mejor promedio 25%; 6) Polvo de PVC; 7) Despus del agotamiento, antes del WWT; 8) Despus del WWT final; 9) Mediana; 10) Incluyendo emisiones difusas; 11) La energa directa es elconsumo total de energa suministrada; 12) La energa primaria es la energa calculada en trminos de combustibles fsiles. Para calcular la energa primaria, se emplearon las siguientes
eficiencias: electricidad: 40 % y vapor : 90 %; 13) Valores de buenas prcticas de la industria; 14) Los valores de iPP pueden considerarse ms o menos equivalentes; 15) Antes del WWT; 16)Proceso continuo; 17) Residuos slidos que contengan > 1.000 ppm MVC; 18) Empleando la oxidacin cataltica (slo fuentes puntuales); 19) El proceso ms la condensacin continuaposterior; 20) Basado en un reactor tubular
2.2 Desempeo de la higiene y laseguridad en el trabajo
Gua sobre higiene y seguridad en el trabajo
Para evaluar el desempeo en materia de higiene y seguridad
en el trabajo deben utilizarse las guas sobre la materia que sepublican en el mbito internacional, entre ellas: guas sobre la
concentracin mxima admisible de exposicin profesional
(TLV) y los ndices biolgicos de exposicin (BEIs)
publicados por la American Conference of Governmental
Industrial Hygienists (ACGIH)29F
30, la Gua de bolsillo sobre riesgos
qumicos publicada por el Instituto Nacional de Higiene y
Seguridad en el Trabajo de los Estados Unidos (NIOSH) 30F31, los
lmites permisibles de exposicin publicados por la
Administracin de Seguridad e Higiene en el Trabajo de losEstados Unidos (OSHA)
31F
32, los valores lmite indicativos de
exposicin profesional publicados por los Estados miembros de
la Unin Europea32F33u otras fuentes similares.
Tasas de accidentes y letalidad
Deben adoptarse medidas para reducir a cero el nmero de
accidentes entre los trabajadores del proyecto (ya sean
empleados directos o personal subcontratado), especialmente
los accidentes que pueden causar la prdida de horas detrabajo, diversos niveles de discapacidad e incluso la muerte.
Como punto de referencia para evaluar las tasas del proyecto
puede utilizarse el desempeo de instalaciones en este sector
30 Disponibles en: http://www.acgih.org/TLV/y http://www.acgih.org/store/.31 Disponible en: http://www.cdc.gov/niosh/npg/.32 Disponibles en: http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_document?
p_table=STANDARDS&p_id=9992.33 Disponibles en: http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/.
en pases desarrollados, que se obtiene consultando las fuentes
publicadas (por ejemplo, a travs de la Oficina de Estadsticas
Laborales de los Estados Unidos y el Comit Ejecutivo de Salud
y Seguridad del Reino Unido) 33F34.
Seguimiento de la higiene y la seguridad en eltrabajo
Es preciso realizar un seguimiento de los riesgos que pueden
correr los trabajadores en el entorno laboral del proyecto
concreto. Las actividades de seguimiento deben ser diseadas
y realizadas por profesionales acreditados34F
35como parte de un
programa de seguimiento de la higiene y la seguridad en el
trabajo. En las instalaciones, adems, debe llevarse un registro
de los accidentes y enfermedades laborales, as como de los
sucesos y accidentes peligrosos. Las Guas generales sobremedio ambiente, salud y seguridadcontienen orientaciones
adicionales sobre los programas de seguimiento de la higiene y
la seguridad en el trabajo.
34 Disponibles en: http://www.bls.gov/iif/ y http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm.
35 Los profesionales acreditados pueden incluir a higienistas industrialescertificados, higienistas ocupacionales diplomados o profesionales de laseguridad certificados o su equivalente.
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
20/27
Environmental, Health, and Safety GuidelinesPETROLEUM-BASED POLYMERS MANUFACTURING
30DEABRILDE2007 20 DOCUMENTO FINAL
3.0 Referencias y fuentes adicionales
Agencia de Proteccin Ambiental de Estados Unidos (US EPA). 2000. 40 CFRPart 63 National Emission Standards for Hazardous Air Pollutants for Amino/Phenolic Resins Production. Washington, DC
Agencia de Proteccin Ambiental de Estados Unidos (US EPA). 1996. 40 CFRParts 9 and 63 National Emission Standards for Hazardous Air PollutantEmissions: Group IV Polymers and Resins. Washington, DC
Agencia de Proteccin Ambiental de Estados Unidos (US EPA). 40 CFR Part 63 National emission standards for hazardous air pollutants, Subpart FNational Emission Standard for Vinyl Chloride. Washington, DC
Agencia de Proteccin Ambiental de Estados Unidos (US EPA). 40 CFR Part 60 Standards of performance for new stationary sources, Subpart DDD Standards of Performance for Volatile Organic Compound (VOC) Emissions
from the Polymer Manufacturing Industry. Washington, DC
Asociacin Nacional de Proteccin contra el Fuego (NFPA) de Estados Unidos.Standard 430, Code for the Storage of Liquid and Solid Oxidizers. 2004 Edition.Quincy, MA.
Asociacin Nacional de Proteccin contra el Fuego (NFPA) de Estados Unidos.Standard 432, Code for the Storage of Organic Peroxide Formulations. 2002Edition. Quincy, MA.
Asociacin Nacional de Proteccin contra el Fuego (NFPA) de Estados Unidos.Standard 654: Standard for the Prevention of Fire and Dust Explosions from theManufacturing, Processing, and Handling of Combustible Particulate Solids
Comisiones de Oslo y Pars (OSPAR). 2006. Recommendation 2000/3 forEmission and Discharge Limit Values for E-PVC, as amended by OSPARRecommendation 2006/1. Oslo, Noruega, y Pars, Francia.
Comisiones de Oslo y Pars (OSPAR). 1999. Recommendation 99/1 on BAT forthe Manufacture of Emulsion PVC (e-PVC). Oslo, Noruega, y Pars, Francia.
Comisiones de Oslo y Pars (OSPAR). 1998. Decision 98/5 for Emission andDischarge Limit Values for the Vinyl Chloride Sector, Applying to theManufacture of Suspension PVC (S-PVC) from Vinyl Chloride Monomer (MVC).Oslo, Noruega, y Pars, Francia.
Directiva 2000/76/EC del Parlamento Europeo y del Consejo, de 4 de diciembrede 2000, relativa a la incineracin de residuos.
Comisin Europea. 2006. Prevencin y control integrados de la contaminacin(IPPC), Documento de referencia de mejores tcnicas disponibles para lospolmeros. Octubre de 2006. Sevilla, Espaa
Consejo Europeo de Fabricantes de Vinilo (ECVM). 1994. Carta del sectorindustrial sobre la produccin de CVM y PVCen suspensin. Bruselas, Blgica
Consejo Europeo de Fabricantes de Vinilo (ECVM). 1998. Carta del sectorindustrial sobre la produccin de PVC en emulsin. Bruselas, Blgica
EU Council Directive 96/82/EC, so-called Seveso II Directive, extended by theDirective 2003/105/EC
Gobierno Federal Alemn. 2002. First General Administrative RegulationPertaining to the Federal Emission Control Act (Technical Instructions on AirQuality Control TA Luft). Berln, Alemania.
Ministerio Federal para el Medio Ambiente, la Conservacin de la Naturaleza yla Seguridad Nuclear. 2004. Promulgation of the New Version of the Ordinanceon Requirements for the Discharge of Waste Water into Waters (Waste WaterOrdinance - AbwV) of 17 June 2004. Berln, Alemania.
Intercompany Committee for the Safety and Handling of Acrylic Monomers,ICSHAM. 2002. Acrylate Esters A Summary of Safety and Handling, 3rdEdition, 2002
Intercompany Committee for the Safety and Handling of Acrylic Monomers,
ICSHAM. 2002 Acrylic acid - A summary of safety and handling, 3 edicin,2002
IARC. Monografas sobre la evaluacin de los riesgos carcinognicos para elser humano.
Kirk-Othmer, R.E. 2006. Encyclopedia of Chemical Technology. 5thEdition. JohnWiley and Sons Ltd., New York, NY.
Organic Peroxide Producers Safety Division of the Society of the PlasticsIndustry. 1999. Safety and Handling of Organic Peroxides. Publication # AS-109. Washington, DC
OCDE, Principios gua para la prevencin de accidentes qumicos, preparaciny respuesta, segunda edicin, 2003
Organizacin de las Naciones Unidas. Recomendaciones sobre el transporte demercancas peligrosas. Reglamentacin modelo. Decimotercera edicinrevisada, 2003.
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
21/27
Environmental, Health, and Safety GuidelinesPETROLEUM-BASED POLYMERS MANUFACTURING
30DEABRILDE2007 21 DOCUMENTO FINAL
Anexo A: Descripcin general de las actividades de la industria
Polmeros
Por lo general, los polmeros pueden clasificarse segn sus
propiedades fsicas a temperatura de servicio, incluyendo:
Resinas: rgidas, con un elevado mdulo de Young 35F36y unreducido alargamiento a la rotura
36F
37
Cauchos (o elastmeros), con un reducido mdulo deYoung y un elevado alargamiento a la rotura
Tambin se clasifican segn el tipo de tecnologas de
fabricacin empleadas, incluyendo:
Termoplsticos: se ablandan y funden de forma inversa alcalentarse (endurecindose al enfriarse). Se fabrican
mediante el moldeado o la extrusin, o bien mediante
esparcido o inmersin, diluyndose en soluciones o
emulsiones, como sucede con recubrimientos y adhesivos;
pueden reciclarse fcilmente, aunque esto acarrea una
degradacin general de sus propiedades.
Plsticos termoestables: despus de curarse, seendurecen de forma permanente y se descomponen al
calentarse a elevadas temperaturas. Una vez usados, no
pueden reciclarse. Los plsticos termoestables son ms
duros, ms estables dimensionalmente y ms quebradizos
que los termoplsticos.
Fases en la fabricacin de polmeros
Purificacin de monmeros y disolventes
Las reacciones de polimerizacin requieren materias primas ysustancias qumicas de elevada pureza, dado que las
36Medida de la rigidez de un material dado. Definida como el coeficiente, paralas cadenas pequeas, de la velocidad de cambio en la tensin dentro de lacadena37Una medida de la ductilidad de los materiales, es la cantidad de cadena quepuede alargarse antes de la rotura durante los ensayos de traccin.
impurezas pueden afectar al catalizador o tener una influencia
negativa en las propiedades del producto, incluidos cambios en
la estructura y la reduccin en la longitud de la cadena.
Procesos de polimerizacin
Los procesos de polimerizacin varan en funcin de las
propiedades de los monmeros y polmeros y sus mecanismos
de polimerizacin. Los reactores de polimerizacin pueden ser
continuos o discontinuos (por lotes). Por lo general, se opta por
la polimerizacin por lotes cuando la capacidad de produccines reducida y/o el rango de producto es amplio, lo que conduce
a cambios frecuentes de campaa. La polimerizacin continua
se utiliza para la produccin a gran escala de un reducido
nmero de clases de polmeros.
Los reactores por lotes suelen ser de tipo STR (reactor de
mezcla agitada), equipados para recuperar calor (bobinas
internas, envoltura y condensadores de reflujo) segn las
necesidades de proceso; la agitacin se optimiza en funcin de
las necesidades de proceso. Los reactores continuos se
disean sobre la base de los requisitos de proceso y pueden
ser de clases muy distintas. En funcin de los elementos de
polimerizacin, los procesos pueden clasificarse como sigue:
Polimerizacin en solucin: Aplicada a monmeros ypolmeros solubles en disolventes orgnicos o en agua; se
utiliza para fabricar PEAD, PELBD, varios polmeros
acrlicos para los mercados de revestimiento y adhesivos,
las polimerizaciones por crecimiento en etapas, etc.
Polimerizacin en suspensin: Aplicada a monmeros ypolmeros insolubles y a iniciadores o catalizadores;
empleada para fabricar PVC y EPS. El monmero se
suspende en el disolvente en pequeas gotas (gracias a la
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
22/27
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridadFABRICACIN DE POLMEROS DERIVADOS DEL PETRLEO
30DEABRILDE2007 22
GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
agitacin y a la adicin de un coloide), mientras que el
iniciador o catalizador se disuelve en el monmero.
Polimerizacin en emulsin: los monmeros no solubles oapenas solubles en agua se emulsifican con jabn y otros
surfactantes en gotculas y se disuelven parcialmente en
micelas con el exceso de jabn. Un iniciador hidrosoluble
comienza el proceso de polimerizacin en las micelas, que
crecen como partculas de polmero. Los monmeros y
otros reactivos, as como radicales nuevos, se suministran
a las partculas de polmero mediante la difusin a travs
del agua. El producto final del reactor es una dispersin
estable de polmero en agua (ltex). La polimerizacin enemulsin inversa (agua en aceite) se utiliza para los
monmeros hidrosolubles. Los productos que suelen
obtenerse mediante la polimerizacin en emulsin son
ABS, PVC en emulsin, acetato de polivinilo y ltex
acrlicos.
Polimerizacin en masa: el monmero se polimerizadirectamente despus de la adicin de un iniciador o
catalizador por efecto del calor o la luz. Los productos que
suelen obtenerse mediante la polimerizacin en masa son
PEBD, GPPS y HIPS, iPP, placas de PMMA, nylons y
PET.
Polimerizacin por suspensin: el polmero no es solubleen el elemento de reaccin, normalmente debido a sus
propiedades cristalinas. El polmero se precipita a partir de
la solucin de monmero en disolvente o en el propio
monmero y se mantiene en suspensin por agitacin o
turbulencia de flujo. La recuperacin de polmeros se lleva
a cabo por decantacin (decantador o centrifugadora de
decantacin). La solucin de monmero activo puede
volver a circular directamente hasta el reactor. Tanto la
polimerizacin por lote como la continua son factibles. Los
productos que suelen obtenerse a partir de la
polimerizacin por suspensin son las poliolefinas (PEAD,
iPP).
Polimerizacin en fase gaseosa: la polimerizacin en fasegaseosa se opera en un reactor de lecho fluidizado donde
se aade el catalizador en forma de polvo fino, llevndose
a cabo la polimerizacin en partculas de polmero de
tamao creciente fluidizadas en el flujo ascendente del
monmero. Los reactores agitados tambin se utilizan para
este fin. Los productos que suelen obtenerse a partir de la
polimerizacin en fase gaseosa son las poliolefinas
(PEAD, iPP).
Recuperacin de polmeros
Despus de la polimerizacin, los catalizadores o iniciadores
deben destruirse y los polmeros se separan de los monmeros
residuales y del elemento de polimerizacin. Estas operaciones
se integran a menudo con las operaciones de acabado. La
evaporacin instantnea, el agotamiento con vapor y el
agotamiento con nitrgeno hmedo son las operaciones
unitarias ms habituales para recuperar los monmeros sin
reaccionar y los disolventes.
Acabado
El acabado de los polmeros puede incluir la adicin de aditivos,
el secado, la extrusin, la peletizacin y el envasado. Los
aditivos de producto ms habituales son antioxidantes,
absorbedores de rayos UVA, aceites de extensin, lubricantes y
varias clases de estabilizantes y pigmentos.
Los polmeros suelen producirse para la venta en forma de
polvo (por ejemplo PVC), grnulos ([por ejemplo PEAD, EPS),
pelets (por ejemplo poliolefinas, poliestireno, PET, poliamidas,
PMMA), en placas (por ejemplo PMMA) o en emulsiones o
soluciones lquidas.
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
23/27
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridadFABRICACIN DE POLMEROS DERIVADOS DEL PETRLEO
30DEABRILDE2007 23
GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
Procesos y productos especficos
Termoplsticos
PolietilenoSe producen tres clases principales de polietileno: PEBD, PEAD
y PELBD.
El polietileno de baja densidad (PEBD) se produce en un
proceso continuo a alta presin: el etileno se comprime hasta
3.000 bar (reactor tubular) o 2.000 bar (reactor de tanque) y se
suministra al reactor, donde el oxgeno o el perxido orgnico
se inyectan para iniciar la polimerizacin radical a 140 180 C.
La temperatura de reaccin es elevada, alcanzando un mximode ms de 300 C. La mezcla de etileno polmero se
descarga de forma continua en un separador a alta presin (250
bar), donde el polmero se precipita y la mayor parte del etileno
sin reaccionar se recupera, vuelve a comprimirse y se recicla en
el reactor. El polmero se suministra entonces en un separador
a baja presin donde se lleva a trmino la desgasificacin. El
polietileno fundido se acaba a continuacin mediante la
extrusin y la peletizacin.
El polietileno de alta densidad (PEAD) y el polietileno lineal de
baja densidad (PELBD, copolmeros lineales con 1-buteno, 1-
hexeno o 1-octileno) se producen con un catalizador Ziegler-
Natta o, en los ltimos tiempos, por medio de la catlisis de
metaloceno, utilizando en su mayora los mismos procesos y en
muchos casos las mismas plantas. Los procesos empleados
incluyen:
Polimerizacin en fase gaseosa: Se utilizan grandesreactores de lecho fluidizado (> 500 m3) que se operan a
presiones relativamente altas (20 30 bar), reciclndose el
etileno en un refrigerador de gas para extraer el calor de la
polimerizacin. Pueden emplearse uno o dos reactores en
serie.
Proceso en suspensin: los PEAD pueden producirse enreactores continuos de lecho suspendido (suspensin),
uno o ms reactores en serie, en ciertos casos(BORSTAR) acoplados a reactores en fase gaseosa,
empleando como diluyente isobutano en reactores
tubulares de circuito cerrado y hexano o heptano en
reactores CSTR.
Proceso en solucin: En el reactor de solucin, el polmerose disuelve en un sistema de disolvente/comonmero. Por
lo general, el contenido en polmeros en un reactor de
solucin se controla entre el 10 y el 30 wt-%. La presin
del reactor se ajusta entre 30 y 200 bar, mientras que la
temperatura del reactor suele mantenerse entre los 150 y
250 C. Como disolvente suele emplearse un hidrocarburo
en el rango de C6 a C9
Proceso por alta presin: los PELBD, VPEBD y UPEBDderivados de la copolimerizacin de buteno-1 pueden
producirse industrialmente con catalizadores Z-N mediante
el proceso a alta presin en reactores tanto tubulares
como de tanque.
Polipropileno
Se aplican dos tipos de procesos en la produccin de propileno:
El proceso en fase gaseosa a 70 90C, 20 40 bar. Se
utilizan reactores de lecho fluidizado y reactores de tanque
agitado, tanto verticales como horizontales.
El proceso en suspensin en monmeros lquidos a 60 80C, 20 50 bar, tambin conocido como proceso en
masa o en fase lquida. Se utiliza un reactor tubular de
circuito cerrado.
Se emplean uno o ms reactores en serie para producir una
amplia gama de polmeros, incluido el polipropileno isotctico
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
24/27
Guas sobre medio ambiente, salud y seguridadFABRICACIN DE POLMEROS DERIVADOS DEL PETRLEO
30DEABRILDE2007 24
GRUPO DEL BANCO MUNDIAL
(iPP)37F38, endurecido que contiene copolmeros con etileno.
Pueden combinarse dos tipos de reactores para aumentar la
optimizacin del proceso (por ejemplo el proceso Spheripol
).
Cloruro de polivinilo (PVC)
El cloruro de polivinilo (PVC) se obtiene mediante la
polimerizacin del monmero de cloruro de vinilo (MVC). Se
emplean tres procesos distintos para fabricar PVC:
El proceso en suspensin El proceso en emulsin El proceso en masa
El cloruro de vinilo en suspensin (S-PVC) se produce en un
proceso discontinuo en un STR. El monmero se dispersa en
agua desmineralizada mediante la combinacin del agitado
mecnico, coloides y tensioactivos. La polimerizacin tiene
lugar en las gotculas de MVC bajo la influencia de iniciadores
solubles de MVC. El PVC en suspensin se desgasifica a
continuacin para eliminar la masa de MVC sin convertir y se
suministra a una torre de agotamiento por vapor, extrayndose
las trazas de MVC sin convertir. El producto se enva a
continuacin a un sistema centrifugador/aclarado para eliminar
las impurezas y para deshidratarlo, acabando por fin en un
secador. El polmero seco puede cribarse y triturarse cuando
sea necesario. El ltimo paso consiste en el envasado o
almacenamiento en silos para su transporte a granel.
En los procesos de emulsin se produce ltex de PVC. El E-
PVC se fabrica en tres procesos de polimerizacin: emulsin
por lotes, emulsin continua y microsuspensin. El MVC se
dispersa empleando un emulsificador, normalmente un alquil de
sodio o aril sulfonato o un alquil de sulfato. La polimerizacin
38Los polmeros isotcticos son aquellos polmeros por monmeros ramificadosque tienen como caracterstica tener todos los grupos en el mismo lado de lacadena polimrica.
tiene lugar en la interfaz de agua de MVC empleando
iniciadores, como por ejemplo un peroxidisulfato de metal alcali.
Los MVC residuales se extraen mediante el agotamiento delltex. El ltex suele secarse en un secador por pulverizacin y
los gases de escape resultantes son cruciales ara las emisiones
de MVC a la atmsfera.
Poliestireno
Se producen tres clases distintas de polietileno: un polmero
transparente y quebradizo llamado poliestireno de uso general
(GPPS), un poliestireno de caucho modificado blanco, opaco a
la vez que relativamente duro, llamado poliestireno de alto
impacto (HIPS) y el poliestireno expandido (EPS).
Los poliestirenos GPPS y HIPS se producen por polimerizacin
continua en masa, donde el monmero se polimeriza mediante
la polimerizacin radical, iniciada por calor, con o sin un
perxido orgnico. La principal diferencia es que durante la
fabricacin de HIPS, se aade polibutadieno de alto-cis o medio
cis disuelto en estireno para aumentar la dureza del polmero.
El proceso puede incluir la adicin de un disolvente, iniciador
(opcional) y agentes de transferencia de cadena en los
reactores en condiciones bien definidas. El propio estireno sirve
de disolvente de reaccin, pudiendo aadirse benceno de etilo
de hasta el 10 % para garantizar un mayor control de la
reaccin.
Para eliminar los monmeros sin convertir y los disolventes, el
producto en crudo se calienta a alrededor de 220 - 260 C y se
conducen por un alto vaco. Esta operacin se denominadesgasificacin. La inyeccin de agua (agotamiento con vapor)
puede aadirse para mejorar la extraccin del monmero. El
estireno y el benceno de etilo sin reaccionar se condensan y
reciclan en la lnea de suministro. El polmero fundido se
-
8/13/2019 Fabricacion de Polimeros y Derivados de Petroleo
25