Procesos químicos para elaboración del polipropileno. Existen 3 tipos de procesos químicos para la elaboración del polipropileno: Proceso en suspensión, proceso en masa con monómero en fase liquida y proceso en masa con monómero es fase de gas.
Para efectos de este trabajo se explicara el proceso en masa llamado Spheripol:
- El proceso Spheripol , es continuo y se basa en un catalizador superactivo (Ti/MgCl2) , un alquilaluminio, un donador de electrones).
- Existen dos reactores en serie:
El primero para trabajar en masa y el segundo en fase gas.
El primer reactor es de tipo bucle, en el cual se hace circular catalizador y monómero a gran velocidad para que permanezcan en suspensión en el diluyente.
El diluyente es en realidad el propio propileno líquido, el cual, dadas las condiciones de operación, facilita la evacuación el calor generado por la reacción y al mismo tiempo permite aumentar el rendimiento del sistema catalítico. En este reactor tipo bucle (loop) la mezcla reaccionante fluye impulsada por una bomba axial (no requiere agitación externa); alcanza alta velocidad lo que previene la deposición de polímero en las paredes del reactor; el área de transferencia de calor por unidad de volumen es más alta que en un reactor agitado, lo que permite un mejor control de temperatura y mayor productividad. El tiempo de residencia en el reactor se puede alterar, variando la velocidad de recirculación.
El propileno, que se puede diluir en propano (hasta el 40%), se alimenta al reactor en presencia de catalizador e hidrógeno. La temperatura de reacción es de entre 65 y 80 Cº, y la presión de 33 atm. La mezcla de reacción circula rápidamente, y contiene hasta 50% de sólidos.
- Polímero y monómero no reaccionado se separan en un tanque flash a 16 atm. El monómero se recircula al reactor, y se remueve el propano sobrante.
- En el segundo reactor, el de fase gas, se incorpora el polímero producido en el reactor tipo bucle. En esta fase se preparan copolímeros con características especiales añadiendo un co-monómero (por ejemplo etileno) además del monómero.
- Al reactor de lecho fluidizado ingresan las partículas de polímero y vapor de agua, con el fin de desactivar el catalizador. El secado se realiza con nitrógeno. El polímero se obtiene en forma de partículas esféricas con diámetro entre 1,5 y 2 mm y distribución de tamaño estrecha. La productividad es del orden de 20 kg / g catalizador soportado (1000 Kg / g Ti). El índice de isotacticidad es de 97%.
- El peso molecular se controla por adición de hidrógeno durante la reacción, y también utilizando compuestos organometálicos derivados de cinc o cadmio.