Polimeros

GTL. gas to liquid Proceso de cambio de us gas a líquido.es una rpoceso de refinación para convertir el gas natura u otros hidrocarburos en hidrocarburos de cadena comoal gasolian o el diesel, el metano se convierte en combustibles líquidos. todo estoporconversión directa o a travéz de gas de síntesis como un intercambiador. ej: fischer-tropsch

fischer-tropsch. proceso químico para la producción de hidrocarburos líquidos(gasolina, kerosene, gas oil,etc)a partir de gas de síntesis (co h2)

gas de síntesis. son las doversas mezclas de monoxido de carbono e hidrogeno q se emplean para producir productos químicos. la forma mas habitual de obtenerlos es a partir del metano, también del etano, propano o butano metano------ch4+h2o----.co+3h2

diagrma de proceso de f-t. primera etapa gas natural"metano"mezclado con oxigeno = gas sintesis. 2da etapa ; a este gas de sintesis se le hace la reaccion f-t y se obtiene petróleo sintetico. 3ra etapa: petróleo sintetico es sometido a una refinación standat y se obtiene finalmente diesel de alta calidady ecologico , gasolina de alto nivel de parafina y conversión de gas natural en liquidos

productos obtenidos. los hidrocarburos obtenidos son de cadena larga, mas de 8 atomos de carbono, entre estos: diesel, fuel oil, kerosene, destilado del petróleo y condensado.

otro producto de reacción es la nafta qe tiene alto cobtenidos de parafina, la cera derivados de los procesos del GTL, se usan para la industri cometica y para envasado de comestibles. productos ams conocidos, diesel extremadamente puro, este obtenido por f-t tiene diferencia del derivado de la destilación de crudo. tiene contenido de oxido de azufre y oxido de hidrogeno practicamente nulo, posee alto contenido de cetano, su combustion produce poca o ninguna emisión de partículas. l proceso GTL, une moleculas de atomo para formar cadenas largas, se calienta en presencia de oxigeno y  se obtiene co gas sintesis y h2 hidrogeno.

Objetivos de la destilaciónen una refineria. 1. fraccionar una corriente (crudo)---gasolina , kerosene,  diesel, 2; separar aprovechando los puntos de ebullición de algo que se encuentre mezclado. podria ser lubricantes con diesel.

torres de destilación, se realiza la destilacion a presion atmosferica, se introduce el petroleo crudo a proceso de separacion fisica, como bien se save el petroleo es un conjunto de hidrocarburos, ingresana estas torres donde estas estas estan llenas de bandejas y se calienta el crudo lo que hace que los de bajo punto de ebullicon asciendan y los de alto punto de ebullición desciendan separandolos asi en cortes, de los cuales salen derivados extraiods. hidrocarburos ligerios, gasolina, nafta , keroseno, gas oil, lubricantes, fuel oil, residuos atmosfericos, residuos de vacio, para obtener estos,  mediante diferentes temperaturas ya que primeramente se lso calienta y al ir subiendo se enfrian. el  crudo reducido es el petroleo queno se evapora

torre de destilación la vacio. tiene comobjetivo destilar las fracciones pesadas del crudo, reduce la presion para que no se produzca la descomposicion térmica o el craqing de los mismos. lo que induce a que baje el punto d ebullicon, se ayuda a que baje la presion hasta 20mmhg en la columna de destilación al vacio, de esto se obtiene gas oil liviano, gas oil pesado, gas oilparafinoso, los mas bajo asfalto.

torre de destilacion la vacio. caracteristicas: estos osn rellenos epsciales ubicados en hechos ordenados que permiten incrementar la superficie de interfase favoreciendo la transferencia de masa, el diametro de las columanas diferente . la obtencion de los derivados se denomina cortes.

torre a presion: se trabaja a mas de 1 atm, se utiliza calor recuperado del peoceso, a presione ligeras , superiores a la atmosferica. para evitar el craqueo termico que se producira sa temperaturas superiores. las fracciones ligeras se difunden en la parte supeior de la torre, donde son extraidos y enviados a otro tipod e procesos, tratamientos. se obtiene  gas nafta ligera, gasoleo, nafta pesada. luego d eobtener estos cortes, son llevados a torres despojadoras, strippers donde se ajusta el punto de inflamacion de estos. destilacion apresion reducida------proceso destinado a separar liquidos solubles por su puento de ebullicion.

esta destilacion consiste en disminuisla presion a la que esta sometido el liquido a destilar de est amanera su punto de ebullicion tambien disminuye y al destilar el material no se pierde por evaporacion. se extraen los sigtes cortes: gas oil pesado,aceites lubricantes(liv, medi, pesa), asfalto, parafinas, entre otros.

POLIMEROS

1.Definición
En química, los polímeros son macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros.

 emulsion: es cuando en el proceso se le agrega jabon. Suspension: cuanod unmonomero s elo introduce en agua y como no es soluble se suspende a la superficie 2.Clasificación

2.1. Según su origen

oPolímeros naturales. Existen en la naturaleza muchos polímeros y las biomoléculas <http://es.wikipedia.org/wiki/Biomol%C3%A9cula> que forman los seres vivos son macromoléculas poliméricas. Por ejemplo, las proteínas, los ácidos nucleicos, los polisacáridos (como la celulosa") y la quitina ), el hule o caucho natural, la lignina , etc.
oPolímeros semisintéticos. Se obtienen por transformación de polímeros naturales. Por ejemplo, la nitrocelulosa , el caucho vulcanizado, etc.
oPolímeros sintéticos. Muchos polímeros se obtienen industrialmente a partir de los monómeros. Por ejemplo, el nylon , el poliestireno , el cloruro de polivinilo  (PVC ), el polietileno , etc.

2.2.Según su mecanismo de polimerización

oPolímeros de condensación. La reacción de polimerización implica a cada paso la formación de una molécula de baja masa molecular, por ejemplo agua.
oPolímeros de adición. La polimerización no implica la liberación de ningún compuesto de baja masa molecular. Esta polimerización se genera cuando un "catalizador", inicia la reacción. Este catalizador separa la unión doble carbono en los monómeros, luego aquellos monómeros se unen con otros debido a los electrones libres, y así se van uniendo uno tras uno hasta que la reacción termina.

En el siguiente cuadro podemos diferenciar estos dos tipos de polimerización

POLIMERIZACIÓN POR ADICIONPOLIMERIZACIÓN POR CONDENSACIONSolo la reacción de crecimiento adiciona a la cadena una unidad repetitiva a la vezCualesquiera de dos especies moleculares presentes pueden reaccionarLa concentración de monómero disminuye de modo continuo en el transcurso de la reacciónEl monómero desaparece al comienzo de la reacción Se forma rápidamente el alto polímero; el peso molecular cambia poco en el transcurso de la reacciónEl peso molecular del polímero aumenta continuamente durante la reacciónTiempos de reacción cortos conducen a elevados rendimientos pero afectan poco al peso molecularTiempos de reacción largos son esenciales para obtener pesos moleculares elevados
A estos dos métodos también se los conoce por los siguientes nombres:

oPolímeros formados por etapas. (condensación) Es posible que un oligómero reaccione con otros, por ejemplo un dímero con un trímero, etc.
oPolímeros formados por reacción en cadena. (adición)Cada cadena crece de uno en uno se forman primero dímeros, luego trímeros, tetrámeros, etc.

2.3.Según su composición química

oPolímeros orgánicos. Posee en la cadena principal átomos de carbono.
oPolímeros orgánicos vinílicos. La cadena principal de sus moléculas está formada exclusivamente por átomos de carbono 

Dentro de ellos se pueden distinguir:

·Poliolefinas , formados mediante la polimerización de olefinas 
Ejemplos: polietileno  y polipropileno 
·Polímeros estirénicos, que incluyen al estireno  entre sus monómeros.
Ejemplos: poliestireno y caucho estireno-butadieno.
·Polímeros vinílicos halogenados, que incluyen átomos de halógenos (cloro, flúor) en su composición.
Ejemplos: PVC .
·Polímeros acrílicos. Ejemplos: .

oPolímeros orgánicos no vinílicos. Además de carbono, tienen átomos de oxígeno  o nitrógeno en su cadena principal.

Algunas sub-categorías de importancia:

·Poliésteres 
·Poliamidas 
·Poliuretanos 

oPolímeros inorgánicos. Entre otros:

·Basados en azufre. Ejemplo: polisulfuros.
·Basados en silicio. Ejemplo: silicona .

2.4.Según sus aplicaciones

Atendiendo a sus propiedades y usos finales, los polímeros pueden clasificarse en:

oElastómeros . Son materiales con muy bajo módulo de elasticidad y alta extensibilidad; es decir, se deforman mucho al someterlos a un esfuerzo pero recuperan su forma inicial al eliminar el esfuerzo. En cada ciclo de extensión y contracción los elastómeros absorben energía, una propiedad denominada resiliencia 
oPlásticos . Son aquellos polímeros que, ante un esfuerzo suficientemente intenso, se deforman irreversiblemente, no pudiendo volver a su forma original. Hay que resaltar que el término plástico se aplica a veces incorrectamente para referirse a la totalidad de los polímeros.
oFibras . Filamentos obtenidos posprocedimientos químicos de tejidos orgánicos, vegetales o animales.hay sintéticos y derivados del petróleo. Presentan alto módulo de elasticidad y baja extensibilidad, lo que permite confeccionar tejidos cuyas dimensiones permanecen estables.
oRecubrimientos . Son sustancias, normalmente líquidas, que se adhieren a la superficie de otros materiales para otorgarles alguna propiedad, por ejemplo resistencia a la abrasión.
oAdhesivos . Son sustancias que combinan una alta adhesión y una alta cohesión, lo que les permite unir dos o más cuerpos por contacto superficial.

2.5.Según su comportamiento al elevar su temperatura

Para clasificar polímeros, una de las formas empíricas más sencillas consiste en calentarlos por encima de cierta temperatura. Según si el material funde y fluye o por el contrario no lo hace se diferencian dos tipos de polímeros:

oTermoplásticos , que fluyen (pasan al estado líquido) al calentarlos y se vuelven a endurecer (vuelven al estado sólido) al enfriarlos. Su estructura molecular presenta pocos (o ningún) entrecruzamientos. Ejemplos: polietileno (PE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo PVC.
oTermoestables , que no fluyen, y lo único que conseguimos al calentarlos es que se descompongan químicamente, en vez de fluir. Este comportamiento se debe a una estructura con muchos entrecruzamientos, que impiden los desplazamientos relativos de las moléculas.

La clasificación termoplásticos / termoestables es independiente de la clasificación elastómeros / plásticos / fibras. Existen plásticos que presentan un comportamiento termoplástico y otros que se comportan como termoestables. Esto constituye de hecho la principal subdivisión del grupo de los plásticos y hace que a menudo cuando se habla de "los termoestables" en realidad se haga referencia sólo a "los plásticos termoestables". Pero ello no debe hacer olvidar que los elastómeros también se dividen en termoestables (la gran mayoría) y termoplásticos (una minoría pero con aplicaciones muy interesantes).

2.6.Según sus monómeros

oHomopolímeros. Son macromoléculas formadas por la repetición de unidades monómeras idénticas.

Ej. La celulosa, el caucho, el polietileno, PVC, etc.

oCopolímeros. Son macromoléculas constituidas por dos o más unidades monómeros distintas.
Ej. La seda, Baquelita, etc.
Dentro de los copolímeros podemos diferenciar la siguiente sub-clasificación:

·Copolimeros al azar, Los monómeros se agrupan de manera aleatoria.

·Copolimeros alternados, Los monómeros se alternan.

·Copolimeros en bloque, Los monómeros se agrupan el bloques.

·Copolimeros injertados, A una cadena principal de un monómero se le agregan ramificaciones de otro monómero.

2.7.Según su estructura molecular

oLineales. Formados por largas cadenas de macromoléculas no ramificadas (polietileno seda, los termoplásticos).

oRamificados. La cadena principal esta conectada lateralmente con otras cadenas.

oEntrecruzados. Cadenas lineales adyacentes se unen transversalmente en varias posiciones mediante enlaces covalentes (elastómeros).

oReticulados. Están formados por macromoléculas con cadenas y ramificaciones entrelazadas en las tres direcciones del espacio (baquelita, epoxi, termofijos).

3.Métodos de polimerización

oPolimerización por suspensión. Los agentes a reaccionar son puestos en agua. Los monómeros son insolubles por lo tanto se crea una suspensión en el agua. Para evitar que el polímero se aglomere se disuelve en el agua un poco de alcohol polivinílico.
oPolimerización. También se realiza en agua pero esta vez son solubles en aguay no se hecha alcohol sino un emulsificante (jabón, detergente). En estas condiciones el monómero se emulsifica, es decir, que se crean pequeñas gotas que quedan estabilizadas por el emulsificante. Se forma una especie de látex. Luego se hace precipitar el polímero ya formado rompiendo la emulsión.
oPolimerización en masa. En este tipo no se pone en un medio para q reaccione sino que reaccionan solamente los monómeros

TENDENCIAS MODERNAS DE LA PETROQUIMICA

Las tendencias moderna de la petroquímica son diferentes técnicas avanzadas de acuerdo con los conocimientos, y procedimientos más actuales y sobre todo con los mas requeridos por la sociedad, La industria petroquímica evoluciona sin pausa por la constante innovación de productos que demandan nuevas especificaciones y la modificación intensa de procesos.
En el futuro, la industria petroquímica, como muchas otras, estará sujeta a cambios importantes impulsados, principalmente, por las necesidades del mercado y por los avances científicos y tecnológicos que se incorporen para hacerla más eficiente, rentable, segura y ambiental.

Las tendencias modernas se refieren básicamente a las maneras y métodos mejorados o nuevos de llevar a término los procedimientos petroquímicos.

TENDENCIAS MODERNAS DE LA PETROQUIMICA
1.Obtención de gasolinas con alto octanaje
2.Aplicación de reforming catalítico e isomerización para mejorar el octanaje de la gasolina: octanaje, de la gasolina, eliminar emisiones atmosfericas, aguas residuales
3.Reducción de formación de compuestos indeseados con alto peso molecular
4.Reutilización de residuos
5.Reutilización de material filtrante y catalizadores agotados
6.Aplicación de GTL
7.Desarrollo de aditivos ecológicos

INTERCAMBIADORES DE CALOR
Un Intercambiador de Calor es un equipo utilizado para enfriar un fluido que está más caliente de lo deseado, transfiriendo esta calor a otro fluido que está frío y necesita ser calentado. La transferencia de calor se realiza a través de una pared metálica o de un tubo que separa ambos fluidos. Son usados para recuperar calor entre dos corrientes en un proceso.  Calentar un fluido frío mediante un fluido con mayor temperatura.
Reducir la temperatura de un fluido mediante un fluido con menor temperatura.
Llevar al punto de ebullición a un fluido mediante un fluido con mayor temperatura.
Condensar un fluido en estado gaseoso por medio de un fluido frío.
Llevar al punto de ebullición a un fluido mientras se condensa un fluido gaseoso con mayor temperatura.

Intercambiadores de Carcaza y tubo Este tipo de intercambiador consiste en un conjunto de tubos en un contenedor llamado carcaza. El flujo de fluido dentro de los tubos se le denomina comúnmente flujo interno y aquel que fluye en el interior del contenedor como fluido de carcaza o fluido externo. En los extremos de los tubos, el fluido interno es separado del fluido externo de la carcaza por la(s) placa(s) del tubo. Los tubos se sujetan o se sueldan a una placa para proporcionan un sello adecuado. En sistemas donde los dos fluidos presentan una gran diferencia entre sus presiones, el líquido con mayor presión se hace circular típicamente a través de los tubos y el líquido con una presión más baja se circula del lado de la cáscara.
Son los intercambiadores más ampliamente utilizados entre los equipos de transferencia de calor por conducción y convección desde un fluido caliente a otro frío que está separado por una pared metálica.

·Vapor / Agua, para condensar vapor y / o calentar agua.
·Aceite / Agua, para enfriar aceite en sistemas de lubricación o hidráulicos y transformadores eléctricos.
·Vapor / Combustóleo, para calentar combustóleo en tanques de almacenamiento, fosas de recepción y estaciones de bombeo.
·Aire / Agua, para enfriar aire como Post-enfriadores de compresor de aire (after - coolers).
·Refrigerante / Agua, para condesar refrigerantes.
·Intercambiadores de calor para procesos químicos y/ o petroquímicos; fabricados en acero al carbón, acero inoxidable y / o aceros especiales.
·Chilers ( Intercambiadores de calor para enfriar agua con gas refrigerante ) para unidades de agua helada
Intercambiadores de tipo placa
Llamados también intercambiadores compactos. Consiste de placas en lugar de tubos para separar a los dos fluidos caliente y frío Los líquidos calientes y fríos se alternan entre cada uno de las placas y los bafles dirigen el flujo del líquido entre las placas. Ya que cada una de las placas tiene un área superficial muy grande, las placas proveen un área extremadamente grande de transferencia de térmica a cada uno de los líquidos.

Pueden ser de diferentes tipos:
Intercambiadores de tipo placa y armazón (plate-and-frame) similares a un filtro prensa.
Intercambiadores de aleta de placa con soldadura (plate fin). Para uso industrial desde Farmacéutico, Alimenticio, Químico, Petroquímico, Plantas Eléctricas, Plantas Siderúrgicas, Marino y otros más.
·Torres de Enfriamineto secas.
·Calentadores de Agua y otros fluídos, mediante vapor.
·Enfriadores de Aceite.
·Recuperadores de Calor, particularmente con diferenciales cortos de temperatura.
·Manejo de sustancias corrosivas, medias.
·Enfraidores de agua salada.
·Para cualquier aplicación donde se requieren diferenciales cortos de temperatura.
·Para usos de refrigeración libres de congelación.
Intercambiadores de tubería doble
Consiste en un tubo pequeño que está dentro de otro tubo mayor, circulando los fluidos en el interior del pequeño y entre ambos.
Estos intercambiadores se utilizan cuando los requisitos de área de transferencia son pequeños.

·Adecuado para trabajar en aplicaciones líquido-líquido.
·Industrias Alimentaría, Química, Petroquímica, Farmacéutica, etc.

·Intercambiadores de calor según su operación

Flujo paralelo.
Existe un flujo paralelo cuando el flujo interno o de los tubos y el flujo externo o de la carcaza ambos fluyen en la misma dirección. En este caso, los dos fluidos entran al intercambiador por el mismo extremo y estos presentan una diferencia de temperatura significativa. Como el calor se transfiere del fluido con mayor temperatura hacia el fluido de menor temperatura, la temperatura de los fluidos se aproximan la una a la otra, es decir que uno disminuye su temperatura y el otro la aumenta tratando de alcanzar el equilibrio térmico entre ellos.

Contraflujo
Se presenta un contraflujo cuando los dos fluidos fluyen en la misma dirección pero en
sentido opuesto. Cada uno de los fluidos entra al intercambiador por diferentes extremos Ya que el fluido con menor temperatura sale en contraflujo del intercambiador de calor en el extremo donde entra el fluido con mayor temperatura, la temperatura del fluido más frío se aproximará a la temperatura del fluido de entrada.

Intercambiadores de un solo paso (o paso simple) y de múltiple pasos.
·Los intercambiadores de un solo paso tienen fluidos que transfieren calor de uno a otro una sola vez.
·Los intercambiadores de múltiple paso tienen fluidos que transfieren calor de uno a otro más de una vez a través del uso de tubos en forma de "U" y el uso de bafles.

Intercambiadores Regenerativos y No-regenerativos
·Los intercambiadores de calor regenrativos usan el mismo fluido para calentar y enfriar.
·Los intercambiadores de calor no-regenerativos usan fluidos separados para calentar y enfriar.

intercambiador: equipo que sirve  para enfriar un fluido que se encuentr aya frio, perolo vuelve mas frio, lo mismo pasa cpon un fluido caliente, se realiza la transferencia de calor por medio de una placa metalica o con tubos.

la diferencia del intercabiador con el chile, es que el chile usa un refrigerante. cuando es regenerativo y cuando no? regenerativo son aquellos que usan elmismofluido para refrigeras. no regenarativo es el chile.

calentador: 

vaporizador: aquel equipo que ayuda a qe el fluido frio se caliente, dond entra un liquido saturado y sale vapor saturado

enfriador: 

rendidor:

condensador: entra vapor saturado y sale fluido saturado

compresor: maquina que eleva la presión recibe fluido( aire , gas natural) a baja p y t y botas estos mismos pero con alta p y t, es igual que las bombas solo que este trabaja con gases

diferencia con la bomba, es que el compresor trabaja con gases o aire sy las bombas con liquidos.

clasificacion de los compresores: desplazmiento positivo, embolo como con una jeringa (descompresion, compresion). desplazamiento no positivo. compresor centrifugo trabaja conmucha fuerza para dar mayor presión, al igual que una bomba, pero este trabaja con aire y gases.

BOMBAS: tubo maquina hidaulica, trabaja cpon liquidos, recibe fluidos con baja energia, ya sea potencial cinetica y lo expulsa con al fluido con muy alta presion

bomba de desplazamiento parcial: utiliza la ueza centrifuga, tiene como aletas de ventilador

  AEROENFRIADORES

Los Aeroenfriadores son Intercambiadores de calor compactos modulares de agua-aire que permiten enfriar agua hasta una temperatura de +5 C por encima de la ambiente. Los aeroenfriadores enfrían fluidos en circuito cerrado por flujo de aire ambiente y por evaporación de agua. A temperaturas ambiente bajas, el calor es transferido por convección (enfriamiento seco).  Este tipo de equipo es muy aplicado en toda la industria de procesos, petroleras, químicas, plásticas, etc. Aptos para cualquier tipo de fluidos y presiones.
PETROQUIMCA DE LAS ALTAS OLEFINAS
Son aquellas olefinas con número de átomos de carbono superior a cuatro, con un aumento rápido del número de isómeros. Así, las mezclas como las que se producen en los procesos de craqueo no se pueden desdoblar en sus componentes técnicamente. Además, sólo algunos componentes concretos tiene interés industrial. Así, de los componentes de la fracción C₅ de la disociación de nafta, que principalmente son n-pentano, i-pentanos, n-pentenos, i-pentenos, isopreno, ciclopenteno, ciclopentadieno y pentadieno, sólo se aíslan en gran cantidad el isopreno y el ciclopentadieno
De las olefinas inmediatamente superiores -con importancia técnica hasta C₁₈ - con los procesos de obtención de olefinas no ramificadas, sólo se pueden obtener mezclas de homólogos, es decir, fracciones de olefinas como, por ejemplo, C₆ - C₉, C₁₀ - C₁₃ Y C₁₄ - C₁₈. En todo caso la posición del doble enlace en las olefinas no ramificadas depende, en gran parte, del tipo de proceso en que se han obtenido. Por el contrario, las olefinas ramificadas pueden obtenerse de forma dirigida, es decir, con un número de isómeros limitado.
Se pueden diferenciar por ello las olefinas superiores en dos grupos principales, Las no ramificadas y las ramificadas.

Olefinas superiores no ramificadas
Este grupo de olefinas superiores no ramificadas, normales o lineales como se las denomina, puede subdividirse por la posición del doble enlace, según que esté en un extremo (terminal) o en el interior (internas).
Las olefinas terminales o a-olefinas son obtenibles en principio por dos procesos:

· Por una definitiva oligomerización de etileno por reacción de síntesis
· Por deshidrogenación de n-parafinas por diversos métodos.

Olefinas superiores ramificadas

Las olefinas ramificadas de seis átomos de carbono en adelante se obtienen preferentemente por oligomerización de olefinas inferiores, como propileno, i-buteno y n-butenos. En la tabla siguiente se resumen las sustancias de partida, los productos de reacción y los procesos de producción:

OBTENCION DE ALTAS OLEFINAS Craqueo con Vapor De un craqueo con vapor también se obtienen olefinas superiores. Las parafinas empleadas frecuentemente están compuestas de fracciones como (C₂₀ - C₃₀). El craqueo de parafinas se realiza a temperaturas de 500-600ºC a la presión normal o un poco más elevada en presencia de vapor de agua y con un tiempo de permanencia relativamente algo, de 7 a 15 segundos. La transformación se ajusta a un 25%, procurando conservar al máximo la linealidad y que preferentemente el enlace doble sea terminal, es decir, en posición a. Puesto que la ruptura del enlace C - C térmicamente se puede producir en cualquier posición de la cadena molecular, se obtiene una mezcla de homólogos de olefinas, de las cuales un 90-95% son a-olefinas y el resto son olefinas ramificadas, diolefinas y naftenos. Las olefinas medias y superiores se separan de los productos gaseosos ligeros y, finalmente, se separan por destilación las fracciones de valor industrial, tales como C₆ - C₉, C₁₀-C₁₃ y C₁₄-C₁₈.

CRAQUEO TERMICO

El proceso de craqueo térmico, o pirólisis a presión, se desarrolló en un esfuerzo por
aumentar el rendimiento de la destilación. En este proceso, las partes más pesadas del crudo se calientan a altas temperaturas bajo presión. Esto divide (craquea) las moléculas grandes de hidrocarburos en moléculas más pequeñas, lo que aumenta la cantidad de gasolina ?compuesta por este tipo de moléculas? producida a partir de un barril de crudo. No obstante, la eficiencia del proceso era limitada porque, debido a las elevadas temperaturas y presiones, se depositaba una gran cantidad de coque (combustible sólido y poroso) en los reactores. Esto, a su vez, exigía emplear temperaturas y presiones aún más altas para craquear el crudo.

PRODUCCION DE OLEFINAS MEDIANTE CRAQUEO CON VAPOR DE UNA NAFTA

La planta con craqueo con vapor tiene cinco unidades básicas que son:
Pirolisis: La alimentación se precalienta y evaporiza parcialmente en la sección de convención del horno, inyectándole vapor recalentado, con lo que se completa la vaporización y se la introduce en la zona convectiva del horno para recalentar la mezcla antes de entrar en la zona de radiación.

CALANDRADO
Es un proceso continuo de transformación de materiales termoplásticos y elastómeros para la fabricación de laminas flexibles y semirrígidas de reducido espesor. Consiste en hacer pasar el material previamente plastificado, por el entrehierro de dos o mas cilindros dispuestos con sus ejes paralelos, proporcionando una lamina bruta cuyas características se ajustan a una serie de cilindros de calibración, enfriamiento, acabado y recogida.
Proceso:
1) Alimentación. El material tiene que estar previamente plastificado:
·material fundido (termoplásticos: TPU, LDPE…) previamente extruido.
·Gel con plastificantes (PVC)
·Gel con extendedores o facticios [ayudas al procesado: facilitan incorporación de componentes] (gomas).
2) Cilindros de calandria (2-4m de ancho). Ejemplos:
3) Se obtiene lámina calandrada (0,3-1,0mm habitualmente)
4) Cilindros de calibración y enfriamiento.
5) Corte y bobinado.

Recubrimiento por calandrado

Técnica adecuada para recubrimiento de sustratos: papel, cartón, aluminio, tejidos,.
El recubrimiento polimérico se añade en forma de pasta, sol o gel. Si se añaden agentes gasificantes puede obtenerse espumado.

El disolvente o dispersante se evapora en contacto con cilindros calientes y en estufa
(simultáneamente descomposición de gasificante, si lo hay, y espumado) Al final, enfriamiento, corte y bobinado.
Estampación mediante tintas: mediante rodillos grabados. Las tintas pueden expandirse por la superficie con gasificantes, pudiendo realizarse dibujos aplicando inhibidores de la gasificación.

Productos:
Los productos de plástico elaborados con el proceso de calandrado incluye:
Cubiertas de PVC para pisos
Laminas y planchas de PVC
Manteles de vinilo
Diferentes tipos de cubiertas

Fibras altamente elásticas
A estas fibras se las conoce como spandex, siendo las más conocidas la lycra y el vyrene. Se fabrican condensando el hexamentilen-diisocianato con el glicol, o por la reacción del éster clorofórmico del glicol con hexamentilendiamina. 0 sea que son fibras de poliuretano cuyas cadenas moleculares se modifican en el proceso para impartirles elasticidad.
ADITIVOS
Los aditivos alteran la estructura molecular del polímero, o bien agregan una segunda fase al plástico, y lo transforman, en un material compuesto.
Clasificación:
Los aditivos se clasifican según su función como: rellenos, plastificadores, colorantes, lubricantes, retardantes de flama, agentes de entrecruzamiento, absorbedores de luz ultravioleta y antioxidantes.
Rellenos: Son materiales que se agregan en forma de partículas o fibras a un polímero, a fin de alterar las propiedades mecánicas de este o solo para reducir el costo del material. También se lo usa para mejorar la estabilidad dimensional y térmica. Los rellenos que mejoran las propiedades mecánicas se denominan agentes reforzadores, y lo s compuestos que se forman de ese modo reciben el nombre de plásticos reforzadores; tienen mas rigidez, resistencia, dureza que el polímero original. Ejemplo: de rellenos que se emplean con polímeros son las fibras y polvos de celulosa.
Plastificadores: son productos químicos que se agregan a un polímero para hacerlo mas suave y flexible, y para mejorar sus características de flujo durante la formación. El plastificador funciona al reducir la temperatura de transición al vidrio por debajo de la del ambiente. Por debajo de esta temperatura el polímero es duro y frágil y por encima de esta temperatura el polímero es suave y rígido.
Colorantes: para los polímeros son de dos tipos: pigmentos y tinturas. Los pigmentos son materiales pulverizados finamente, insolubles y deben distribuirse de manera uniforme en todo le polímero en concentraciones muy bajas. Las tinturas son productos químicos que es usual aplicar en forma liquida y son solubles en el polímero.
Lubricantes: se aplica al polímero para reducir la fricción y facilitar el flujo hacia la interfaz del molde.
Retardantes de flama: son químicos que se agregan a los polímeros para reducir la inflamabilidad por algunos de los mecanismos siguientes o combinación de ellos:
Agente de entrecruzamiento: son una variedad de ingredientes que ocasionan una reacción de entrecruzamiento o que actúan como catalizadores que la facilitan.
Absorbedores de luz ultravioleta y antioxidantes: son aditivos que reducen la susceptibilidad del polímero a degradarse por causa de la luz ultravioleta y la oxidación.
ESPUMAS
Espuma de polímero: es una mezcla de polímero y gas, lo que da al material una estructura porosa o celular. También denominado polímero celular, polímero soplado y polímero expandido. Las espumas de polímero más comunes son: el poliestireno y poliuretano Sus propiedades más importantes son: baja densidad, alta resistencia por unidad de peso, buen aislamiento térmico.
Clasificación:
Elastomericas: en la que la matriz de un polímero es el caucho capaz de una gran deformación elástica.
Flexible: en el que la matriz es un polímero muy plástico tal como e PVC suave
Rígido: en el que el polímero es un termoplástico rígido tal como el poliestireno o un plástico termofijo como el fenolico.
Procesos de espumado
Los gases que se usan en las espumas de polímeros so aire, nitrógeno y dióxido de carbono. El gas se introduce en el polímero con varios métodos llamados procesos de espumado. Estos incluyen: 1) mezclar con resina liquida con aire por agitación mecánica, después se endurece el polímero por medio de calor o reacción química; 2) mezclar un agente de soplado físico con el polímero, un gas como el nitrógeno o el pentano que se disuelve en el polímero fundido sujeto a presión, de modo que el gas sale de la solución y se expande cuando después se reduce la presión; 3) se mezcla el polímero con componentes químicos, llamados agentes soplado químico que se descomponen a temperaturas altas y libera gases dentro de la mezcla.

FIBRAS OBTENIDAS POR POLIADICIÓN
Fibras de poliaducto, Nylon 6,6. FIBRAS OBTENIDAS POR POLICONDENSACIÓN Fibras de poliéster

El material base, los poliésteres, son químicamente policondensadostermoplásticos lineales formados a partir de un ácido dicarboxílico y un dialcohol. En estos productos, los grupos éster están incorporados como puentes de enlace en las cadenas macromoleculares; en cambio, los ésteres de la celulosa no se consideran como poliésteres, ya que en ellos los grupos éster se encuentran en las cadenas laterales.
El mecanismodel proceso de formación de un poliéster lineal consiste en la condensación reiterativa de los monómeros bifuncionales.
Las fibras de poliéster son elásticas y muy resistentes a la tracción y al roce, acercándose a los valores mecánicos de las fibras de poliamida. Son muy estables a la luz, a los ácidos, oxidantes y disolventes, pero no demasiado frente a las bases, las cuales, concentradas y en caliente, actúan saponificando el poliéster. Absorben menos humedad que las fibras acrílicas y poliamídicas, pero algo más que las vinílicas y olefínicas. Son, además, fáciles de lavar y secan rápidamente. y Fibras de poliamidas
Fibras obtenidas por polimerización
En la polimerización tiene lugar el encadenamiento de las unidades monómeras no saturadas por apertura de sus dobles enlaces, obteniéndose un polímero con la misma composición centesimal. En todo proceso de polimerización hay tres etapas características: la reacción de iniciación, la de crecimiento o propagación en cadena y la de ruptura o terminación.

Fibras vinílicas
Las fibras vinílicas tienen como sustancia base, el cloruro de polivinilo (PVC).
El cloruro de vinilo monómero se obtiene tratando una mezcla de coque y cal en el horno eléctrico, con lo que se forma carburo cálcico, el cual reaccionando con agua da acetileno que por adición de cloruro de hidrógeno en hornos de contacto se transforma en cloruro de vinilo
Las fibras vinílicas son muy resistentes a los ácidos, bases y otros agentes químicos, no arden ni se inflaman, ni absorben humedad y tienen buen poder aislante, pero son poco estables al calor, encogiéndose a 78º C. Por sus características, se utilizan principalmente en el sector técnico para la fabricación de telas filtrantes, cordones, redes, vestimenta antifuego y antiácido. Nombres comerciales de estas fibras son Clevyl, Movil, Rhovyl, Thermovyl, Veidron, etc.
También la copolimerización del cloruro de vinilo con otros monómeros da materiales sintéticos apropiados para fabricar fibras textiles
Fibras acrílicas
RESINAS
Son una variedad de líquidos de diferentes viscosidades, representan el volumen mayor de los termofijos. El proceso de obtención es por medio de polimerización.
Resinas termofijas
Estos materiales se caracterizan por tener cadenas poliméricas entrecruzadas, formando una resina con una estructura tridimensional que no se funde. Polimerizan irreversiblemente bajo calor o presión formando una masa rígida y dura.

ELASTOMEROS
Son polímeros capaces de desarrollar una deformación elástica grande si se les sujeta a esfuerzos relativamente pequeños. Algunos elastómeros presentan extensiones de 500% o mas y regresan a su forma original. Los elastómeros consisten en moléculas de cadena larga entrecruzadas. Tienen propiedades elásticas debido a dos características: 1) las moléculas largas están dobladas estrechamente cuando no están estiradas, y 2) el grado de entrecruzamiento esta muy por debajo de los ternofijos.

Ejemplo de elastomeros:
Polibutadieno: muy buena elasticidad, por ello se consume fundamentalmente en la fabricación de neumáticos (92%).
Butadieno-estireno (SBR) en relación 6:1: elasticidad mediana, gran resistencia al envejecimiento (resistente a los disolventes y a la abrasión) lo que le hace muy útil en la fabricación de neumáticos.
Poliisopreno todo cis-1,4 (caucho natural)

diferencia entre polimero y plastico:  La diferencia entre ellos es que los polímeros refieren a los materiales obtenidos de un proceso de polimerización y los plásticos están normalmente referidos a los materiales que serán procesados para obtener una pieza. Estos materiales contienen polímeros, aditivos, cargas y esfuerzos.

Procesamiento de Polímeros

Es la sucesión de etapas que se debe seguir para poder obtener el producto deseado, alterando las características y propiedades de los propios materiales: origina heterogeneidades, tensiones residuales, y defectos en los productos finales

Ej: Pelet Manguera
Bolsa
POLIMERO
La materia esta formada por moléculas que pueden ser de tamaño normal o moléculas gigantes llamadas polímeros.
Los polímeros se producen por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros que forman enormes cadenas de las más diversas formas. Algunas parecen fideos, otras tienen ramificaciones, algunas se asemejan a las escaleras de mano y otras como redes tridimensionales.
Existen polímeros naturales como también que representan una gran diversidad comercial como el algodón, formado por fibras de celulosa. La celulosa se encuentra en la madera y en los tallos de una gran variedad de plantas y se emplean para hacer telas y papel. La seda es otro polímero natural, es una poliamida semejante al nylon. La lana, proteína del pelo de las ovejas, etc.
Sin embargo, la mayor parte de los polímeros que usamos en nuestra vida cotidiana, son polímeros sintéticos y semisintéticos, con propiedades y aplicaciones variadas.
Polímeros semisintéticos. Se obtienen por transformación de polímeros naturales. Por ejemplo, la nitrocelulosa , el caucho vulcanizado, etc.
Polímeros sintéticos. Muchos polímeros se obtienen industrialmente a partir de los monómeros. Por ejemplo, el nylon , el poliestireno, el cloruro de polivinilo (PVC), el polietiletileno, etc.

MOLDEO

El moldeo de los plásticos consiste en dar las formas y medidas deseadas a un plástico por medio de un molde. El molde es una pieza hueca en la que se vierte el plástico fundido para que adquiera su forma. Para ello los plásticos se introducen a presión en los moldes. En función del tipo de presión, se tienen dos tipos:

Moldeo a Alta Presión:
Compresión
Inyección
Extrusión

Moldeo a Baja Presión:
Colada
Espumado
Calandrado

EXTRUSIÓN La extrusión es un proceso de comprensión en el cual se esfuerza al material a fluir a través de un orificio de un dado para generar un producto largo y continuo, donde la forma de la sección transversal queda determinada por la forma y orificio. Es un proceso de conformación que se usa ampliamente con termoplásticos y elastómeros pero nunca para termofijos.
Moldeo por extrusión:
En el moldeo por extrusión se utiliza un transportador de tornillo helicoidal. El polímero es transportado desde la tolva, a través de la cámara de calentamiento, hasta la boca de descarga, en una corriente continua. A partir de gránulos sólidos, el polímero emerge de la matriz de extrusión en un estado blando. Como la abertura de la boca de la matriz tiene la forma del producto que se desea obtener, el proceso es continuo. Posteriormente se corta en la medida adecuada.

Existen diferentes sistemas de extrusión que cumplen el principio de formación a través de presión y calor, donde las diferencias principales recaen en como administrar la presión, calor y fuerza mecánica.

Aplicaciones: Para las diferentes aplicaciones el elemento esencial es el dado o matriz que se utiliza para dar forma al material.

Mangueras, Producción de Tubos. La extrusión es un método ideal de producir tubos sin costura y de diferente espesor, largo y diámetro.

Preformas de Botella PET
La extrusión de un termoplástico en este caso PET, en forma de tubo da como resultado una pro forma que luego es moldeada por soplado y estirado para darle la forma de una botella.

Barras de diferentes formas
La extrusión por medo de un dado simple nos da una barra con cualquier forma requerida que puede ser un producto terminado o un subproducto.
Recubrimiento para cables

SOPLADO
Es un procedimiento para moldeo de termoplásticos únicamente, para ello, mediante una extrusora en forma horizontal o vertical se producen dos bandas o preformas calientes en estado pastoso, de un espesor determinado y además inflable, que se introducen al interior del molde partido, posteriormente se cierra el molde y mediante un mandril se introduce aire a alta presión entre las dos láminas, ésta presión hace que las láminas de plástico se adhieran a las paredes interiores del molde haciendo que tomen su configuración, seguidamente se enfría el molde para que las películas se endurezcan, pasado esto se procede a extraer la pieza y se elimina el material excedente( rebaba).
Moldeo por Soplado de Preformas
En esta técnica no existe la parte de extrusión, ni párison, sino que por medio de inyección se obtienen piezas llamadas preformas, que son aproximadamente cilíndricas y con la boquilla completamente terminada, esta boquilla sirve para que el molde de soplado sujete con firmeza la pieza que al incrementar su temperatura puede ser soplada y adquirir la forma del molde.
El uso de preformas es muy común en la fabricación de botellas de PET como las utilizadas en los refrescos de coca cola .
La ventaja de usar preformas consiste en que estas se pueden inyectar y almacenar, producir diferentes colores y tamaños, los cuales pueden hacerse en lugares distintos a donde se realizará el soplado. Las preformas son estables y pueden ser sopladas a velocidad alta según la demanda requerida.
Aplicaciones:
Los plásticos son usados para fabricar gran variedad de piezas moldeadas por soplado:
vPequeñas botellas para productos domésticos e higiene personal.
vPequeños empaques para productos industriales o químicos.
vTanques de combustión.
vBidones.

COLADA: La colada consiste en el vertido del material plástico en estado líquido dentro de un molde, donde fragua y se solidifica por medios físicos (enfriándose) o químicos como ser por polimerización, y se retira el objeto sólido del molde.

La colada es útil para fabricar pocas piezas o cando se emplean pocos moldes de materiales baratos de poca duración, como la madera y blandos como el caucho y el yeso.

Debido a s lentitud, este procedimiento no resulta útil para la fabricación de grandes series de piezas.

En el conformado de polímeros, la fundición del plástico implica vaciar una reina líquida en un molde usando la fuerza de la gravedad para llenar la cavidad y dejando que el polímero endurezca.

Tanto los termoplásticos como los termofijos se funden. La conversión de las resinas líquidas en un termoplástico endurecido puede realizarse de varias maneras las cuales incluye:
-calentamiento de la resina termoplástica a un estado altamente fluido, de manera que este fluya fácilmente y llene la cavidad del molde, dejándola enfriar y solidificar en el molde.
-Por polimerización de un polímero de peso molecular bajo en el molde para formar un termoplástico de peso molecular alto.
- Por vaciado de un plástico en un molde caliente para que forme un gel y solidifique.

Vaciado en Concha: La fundición hueca es una alternativa sobre la colada convencional, tornado de la tecnología de fundición de metales. En la fundición hueca se vacía un plastisol líquido en la cavidad de un molde hendido caliente, formándose una costra en la superficie del molde. Después de algún tiempo, dependiendo del espesor deseado de la costra, se vacía el líquido excedente del molde; el molde se abre entonces para retirar la parte.

Este proceso tiene como ventajas:

vEl molde es mas simple y menos costoso
vEl artículo vaciado es relativamente libre de esfuerzos residuales
vEl proceso se adapta a producción en bajas cantidades

Aplicaciones:

Colado de resinas termoestables: las resinas termoestables se moldean deteniendo la polimerización en la etapa A, en la que la resina es aún fusible y fluida. Después de llevar el molde, se cura la resina en un horno.

Colado de los polímeros vinílicos: los polímeros vinílicos, principalmente las resinas acrílicas, se moldean preparando un jarabe de monómero y polímero; polimerizando el monómero en el molde.

Colado de películas: las películas, incluidas la película fotográfica y le celofán, se fabrican haciendo fluir una disolución el polímero cobre una superficie extremadamente lisa, en forma de una gran rueda. Una vez que se ha evaporado el disolvente, o en el caso del celofán ha coagulado el polímero, se separa la película de la superficie de colada.

ESPUMADO:

La producción de espumas de plástico se logran generando un gas en el interior de un polímero fundido, usualmente a una temperatura elevada. Los termoplásticos se espuman incorporando o bien un agente de expansión que se descompone dando un gas a temperatura elevada, o un gas inerte

CALANDRADO:  Es un proceso de conformado, que consiste en hacer pasar el material plástico a través de unos rodillos de metal generalmente calientes que giran en sentidos opuestos que producen mediante presión, laminas de plástico flexibles de diferente espesores.

Se utiliza para revestir materiales textiles, papel, cartón o planchas metálicas y para producir hojas o películas de termoplástico de hasta 10 milésimas de pulgada de espesor y las láminas con espesores superiores. En el calandrado de películas y láminas el compuesto plástico se pasa a través de tres o cuatro rodillos giratorios y con caldeo, los cuales estrechan el material en forma de láminas o películas, el espesor final de del producto se determina por medio del espacio entre rodillos.
La superficie resultante puede ser lisa o mate, de acuerdo a la superficie de los rodillos. Para la aplicación de recubrimientos a un tejido u otro material por medio del calandrado, el compuesto de recubrimiento se pasa por entre dos rodillos horizontales superiores, mientras que el material por recubrir se pasa por entre dos rodillos inferiores conjuntamente con la película, adhiriéndola con el material a recubrir. Otro procedimiento utiliza resina líquida a la cual se le agrega colorante y endurecedor y mediante dos rodillos de los cuales el inferior está en contacto con una bandeja con el compuesto líquido que impregna el material a recubrir, a los rodillos se les proporciona calor para acelerar la polimerización del compuesto.

Elastómeros:
Son materiales con muy bajo módulo de elasticidad y alta extensibilidad. Es decir, se deforman mucho al cometerlos a un esfuerzo pero recuperan su forma inicial al eliminar el esfuerzo. En cada ciclo de extensión y contracción los elastómeros absorben energía.

Polímeros Termoplásticos:
Fluyen, pasan a estado líquido, al calentarlos y se vuelven a endurecer, pasan a estado sólido, al enfriarlos. Este proceso se puede repetir tantas veces como repitamos el calentamiento y el enfriamiento. Su estructura molecular presenta pocos o ningún entrecruzamiento. Como el polietileno, polipropileno.

Polímeros Termoestables:
Los polímeros termoestables, termofraguantes o termorigidos, son aquellos que solamente son blandos o plásticos al calentarlos pero primera vez. Después de enfriados no pueden recuperarse para transformaciones posteriores. Su estructura molecular presenta muchos entrecruzamientos, que impiden los desplazamientos relativos de las moléculas.

Preforma:
Tubo de plástico utilizado para hacer botellas utilizando el proceso de inyección de soplo-moldura.