Produccin de Polietileno -LDPE: LyondellBassel

-HDPE: Ineos

-LLDPE: Ineos

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.

Demanda Mundial de Polyolefinas

Fuente: Nexant

Capacidad Mundial (Regin) de Polyolefinas

Fuente: Nexant

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

Iniciadores y Catalizadores comunes:

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

Licenciantes:

PROCESOS A ALTA PRESIN

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):

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):

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%

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

Tecnologas

Lupotech T: LyondellBasell

Lupotech A: LyondellBassel

PROCESOS A BAJA PRESIN

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.

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.

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

Innovene S: INEOS:

Produccin de HDPE

Innovene G: INEOS

Produccin de LLDPE

Remocin de H2O/CO2

FINALIZADO

Ver Video

Ejemplo: Proyecto Etileno XXI

PROYECTO ETILENO XXI

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.

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

GRACIAS POR SU

ATENCIN