pet artenius san roque

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1 Artenius San Roque: Fabricación de PET Curso Petroquímica en el Campo de Gibraltar, Octubre 2008 Juan Antonio Pinillos, Octubre 2008 2 ÍNDICE Quiénes Somos y qué hacemos: Artenius San Roque y La Seda de Barcelona Aplicaciones del PET Conceptos básicos sobre polímeros plasticos. Técnicas de análisis. Proceso de Producción del PET en Artenius San Roque. Mercado del PET: Retos y Oportunidades

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Page 1: PET Artenius San Roque

1

Artenius San Roque: Fabricación de PETCurso Petroquímica en el Campo de Gibraltar,

Octubre 2008

Juan Antonio Pinillos, Octubre 2008

2

ÍNDICE

• Quiénes Somos y qué hacemos: Artenius San Roque y La

Seda de Barcelona

• Aplicaciones del PET

• Conceptos básicos sobre polímeros plasticos. Técnicas

de análisis.

• Proceso de Producción del PET en Artenius San Roque.

• Mercado del PET: Retos y Oportunidades

Page 2: PET Artenius San Roque

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Quiénes Somos: Artenius San Roque

• Artenius San Roque es una unidad de producción de la Multinacional española La Seda de Barcelona.

• Nuestros orígenes se remontan a los primeros años de la decada de los 90, cuando la multinacional Eastman Chemical inicia la construcción de la planta de PET, que comienza su producción en Mayo de 1997.

• En el año 2001, se pone en marcha una unidad de producción de Ciclohexanodimetanol, CHDM, que es un aditivo que puede emplearse en la fabricación del PET. Esta unidad se clausura en el año 2006 por las nuevas tendencias del mercado.

• En el año 2007 la planta es vendida a La Seda de Barcelona.• Artenius San Roque tiene una capacidad de producción de 175000 T/año

de polímero plastico PET y una plantilla actual de unos 115 empleados propios.

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Quiénes Somos : La Seda de Barcelona (1)• La Seda de Barcelona S.A. es una empresa centenaria que es hoy el lider europeo en el

negocio de polímero de PET. El PET (polietilentereftalato) es un termoplástico que se usa masivamente en el sector del embalaje ("packaging"), especialmente en la fabricación de botellas para bebidas carbónicas y agua mineral.

• La Seda de Barcelona está compuesta por varias divisiones, todas ellas relacionadas con la cadena de valor del PET:

– División Química: Planta en Tarragona que fabrica productos químicos derivados del óxido de etileno, como Monoetilenglicol (MEG) y Dietilenglicol (DEG). Capacidad de producción: 125,000 T/año

– División de PTA y PET ("Artenius").

PTA: Ácido Tereftálico Purificado, principal materia prima del PET. Planta de 500,000 T/año en Wilton (Inglaterra), más una planta de 700,000 T/año en construcción en Sines (Portugal), que tiene prevista su puesta en marcha en 2010.

Polímeros PET : Capacidad instalada de 975,000 T/año, en 7 plantas.

– División de Packaging: "Preformas" para la producción de botellas ( 345,000 T/año)

– División de Reciclado de PET: 42,000 T/año , y creciendo rápidamente.

Page 3: PET Artenius San Roque

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5

Quiénes Somos : La Seda de Barcelona (2)

57fld0576_screenshow

Chemicals125 ktes pa

Artenius UKPET&Blending

PTA

Artenius TurkPETPET Resin

Artenius PortugalPET Resin

Artenius PratPET Resin

El JadidaPET Preforms Artenius Hellas

PET Resin

Artenius ItalyPET Resin

Artenius San RoquePET Resin

BiernePET Preforms

BrechtPET Preforms/R&D

MendigPET Preforms

BeauneRecycled PET

& Preforms

GresfordPET Preforms

Artenius RomaniaPET Preforms

Artenius TurkPETPET Preforms

ToledoPET Preforms

RPBRecycled PET

IQAChemicals

PetrolestLogístics

SlirOrgánico

BegreenSheet&Film

SUD-AMÉRICA

SINESPTA

SIMPEPET

Seda Group Operations 2008 PET Preforms345 ktes pa

R-PET42 ktes pa

PTA500 ktes pa

PET Resins975 ktes pa

6

Quiénes Somos : La Seda de Barcelona (3)

• Con plantas en varios paises europeos, La

Seda es el tercer productor de PET a nivel

mundial, y el primero a nivel europeo con una

cuota de mercado del 32%.

• La Seda es también lider europeo en

"packaging" con el 15% de cuota de mercado.

• La estructura actual de La Seda se ha

construido a través de adquisiciones y

fusiones durante los años 2007 y 2008, de

muchas compañias diferentes relacionadas

con el PET.

S AS A

San Roque

Simpe

CSDW

DiversifiedProducts

Custom Beverage

CSDW

DiversifiedProducts

Custom Beverage

Page 4: PET Artenius San Roque

4

7

Quiénes Somos : La Seda de Barcelona (4)

La división de PET y PTA (Artenius) opera

actualmente 7 plantas en Europa y

Turquia: El Prat de Llobregat y San

Roque (España), Portalegre (Portugal),

San Giorgio (Italia), Volos (Grecia),

Wilton (Inglaterra) and Adana (Turquia).

Además hay una octava planta de PET

en construcción en Acerra (Napoles,

Italia).

8

Artenius San Roque: Dónde Estamos

Page 5: PET Artenius San Roque

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9

Artenius San Roque: Dónde Estamos (II)

Planta de San Roque

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Artenius San Roque: Dónde Estamos (III)

Page 6: PET Artenius San Roque

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Organigrama de Artenius San RoqueD IR EC T OR D E PLA N T A

R R .HH & A SISTEN T E D IR EC C ION PLA N T A

RECEPCION

CONTABILIDAD & FINANZAS

COORDINADOR HSES

TECNÓLOGO HSES

APOYO ADM INISTRATIVO

ASIST. ADM IN. DIRECCION

D PT O. T EC N IC O OPER A C ION ES M A N T EN IM IEN TO E IN GEN IER IA

ING. PRODUCCION (2)

JEFE TURNO M ECANICO

GESTOR DATOS M ANT.

ING. M ECANICO

ING. ELECTRICO

M ECANICOS

OPERADORES FARICACION

C OM PR A S Y LOGISTIC A SER V IC IO A OPER A C ION ES

TECNÓLOGO CALIDAD

REP. LABORATORIO

S. TECNICO CLIENTES

COORD. LOGISTICA

ADM . COM PRAS (2)

AYDTE. LABORATORIO

ADM . ALM ACEN

PLAN. PRODUCCION

COORD. PERM ISOS TRABAJOS

ASIST. OPERACIONES

ELECTRICOS

JEFE TURNO ELECTRICO

REPRESENTANTE HSES

TECNÓLOGOS DCS

JEFES TURNO (5)

COORDINADOR M ESA/IT

APOYO ADM IN. RR.HH

Aplicaciones del PET

Page 7: PET Artenius San Roque

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Caractéristicas y Aplicaciones

• El PET (polietilentereftalato) es un polímero termoplástico usado en :– Fibras sintéticas: 60%– Producción de botellas : 30%– Otros envases y aplicaciones: 10%

• En sus aplicaciones el PET puede ir de semirígido a rígido, dependiendo de su espesor.

• Los envases de PET son muy ligeros de peso.• Es un buen material barrera para los gases y moderado para la humedad.• Es fuerte y resistente a impactos.• De manera natural es incoloro y de una alta transparencia ( en su estado

amorfo).• Para hacer botellas se funde e inyecta en moldes obteniendo piezas

("preformas") que luego se soplan para obtener las botellas ( máquinas de inyección y soplado).

• También se puede extruir en láminas, a las que luego se les da formas múltiples (termoformado).

Esquema de una máquina de inyección

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PET … PET … está en todas partesestá en todas partes!!

Page 8: PET Artenius San Roque

8

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PET Fibras

POLÍMEROS : CONCEPTOS BÁSICOS

Page 9: PET Artenius San Roque

9

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¿Qué es un polímero?

• La palabra polímero proviene del griego "Poly" y "Mers", que significa muchas partes.

Se trata de grandes moléculas o macromoléculas formadas por la unión de muchas

pequeñas moléculas (monómeros). En otras palabras, un polímero consiste en la

repetición secuencial de estructuras químicas básicas llamadas monómeros.

• Los polímeros se forman por la unión de un gran número de moléculas menores y por

tanto tienen altos pesos moleculares. No es infrecuente que los polímeros tengan pesos

moleculares de 100.000 o mayores.

18

Clasificación de Polímeros (I)

• Por su origen natural o artificial:

– Polímeros naturales: provenientes directamente del reino vegetal o animal.

Por ejemplo: celulosa, almidón, proteinas, caucho natural, ácidos nucleicos,

etc.

– Polímeros artificiales: son el resultado de modificaciones mediante procesos

químicos, de ciertos polímeros naturales. Ejemplo: nitrocelulosa, etonita, etc.

– Polímeros sintéticos: son los que se obtienen por procesos de polimerización

controlados por el hombre a partir de materias primas de bajo peso molecular.

Ejemplo: nylon, polietileno, cloruro de polivinilo, polimetano,

Polietilentereftalato (PET),etc.

Page 10: PET Artenius San Roque

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19

Clasificación de Polímeros (II)

• Por su comportamiento frente al calor: – Termoplásticos: que fluyen (pasan al estado líquido) al calentarlos y se vuelven a endurecer

(vuelven al estado solido) al enfriarlos. Su estructura molecular presenta pocos (o ningún) entrecruzamientos. Ejemplos: polietileno (PE), polipropileno (PP), PVC, PET

– Termoestables: 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. Ejemplos: caucho natural vulcanizado, baquelita, poliuretanos, melamina, siliconas…

20

Clasificación de Polímeros (III)

• Por tipo de reacción de polimerización:– Polímeros de condensación:

La reacción de polimerización implica a cada paso la formación de una molécula de subproducto de baja masa molecular, como agua metanol o etilenglicol. Ejemplos: Poliesteres como PET, poliamidas ( Nylon).La reacción es reversible.La unidad que se repite en la cadena difiere de la de los monómeros.

– Polímeros 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. Ejemplos: PE, PVC, etcLa reacción es irreversible.La unidad que se repite en la cadena es el monómero inicial

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Ejemplos Polimeros de CondensaciónEjemplos Polimeros de Condensación

Poliamida

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Ejemplos Polímeros de AdiciónEjemplos Polímeros de Adición

H2 C CH2

H2 C CH-Cl

H2 C CH-CN

H2 C CH

H2 C-CH 2

H2 C-CHCl

H2 C-CHCN

H2 C-CH POLYSTYRENE

POLYACRYLONITRILE

POLY(VINYL CHLORIDE)

POLYETHYLENE

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Clasificación de Polímeros (IV)

• Por composición:– Homopolímeros:

Una sola unidad estructural. PVC, Polipropileno, PET homopolímero

– Copolímeros: Varias unidades estructurales.Tipos de poliestireno, PET copolímero

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Clasificación de Polímeros (V)

• Por morfología:• Amorfos:

• No hay una estructura definida, caos, desorden. La imagen podría ser la de un plato de "spaguetis".

• Cristalinos– Alto grado de orden– Poliolefinas

• Semicristalinos o cristalizables:– Tienen regiones amorfas y

cristalinas.

• EL PET puede existir como amorfo o semicristalino.

Page 13: PET Artenius San Roque

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¿Qué es el PET?

•EL PET es un polímero de condensación , sintético y cristalizable. Químicamente es un poliester que resulta de la polimerización de los ésteres obtenidos a partir de un ácido dicarboxílico y un diol.

Ejemplos:ACIDOS DIOLESÁcido Tereftálico (PTA) Etilenglicol (EG)Acido Isoftálico (IPA) Dietilenglicol (DEG)

Cyclohexanedimethanol (CHDM)

+ H2O

El PET puede ser homopolímero ( sólo PTA y EG) o copolímero ( se añade un pequeño porcentaje de una tercera sustancia, como IPA o CHDM).

La función del IPA o el CHDM es ralentizar la cristalización del PET, y disminuir su punto de fusión, favorecer su fluidez durante su procesamiento

+

26

Reacción de Esterificación del PET

COOH

COOH

COOCH 2 CH 2 OH

COOCH 2 CH 2 OH

HOCH 2 CH 2 OH + 2 H2 O2+

PTA EG BHET

Bis-hidroxietil tereftalato (monómero)

H+

Es una reacción autocatalizada pues el protón es aportado por la disociación parcial del PTA, que es ún ácido débil

Page 14: PET Artenius San Roque

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Reacciones Secundarias Indeseables: Formación de DEG

COOH

COOCH2 CH2 OH

CH2

O

COOCH2 CH2 OH

COOCH2 CH2 OH

CH2

CH2 CH2 OH

CH2 CH2 OCH2 CH2 OH

+

• EL DEG disminuye la estabillidad térmica del PET al introducir grupos éteres en la cadena.

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• Formación de Acetaldehido: Da sabor al agua

COOCH 2 CH 2 OOC

COOH CHOOCH2 C

COOCH 2 CH 2 OH

COOCH 2 CH 2 OOC

(acetaldehyde)(new internal ester)

+ CH 3 CHO

(vinyl ester end group)(carboxyl end group

(internal ester group)

Reacciones Secundarias Indeseables: Formación de DEG

Page 15: PET Artenius San Roque

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Reacción de Policondensación del PET

HOCH2 CH2 OOC COOCH2 CH2 OH

HOCH2 CH2 O-OC COOCH2 CH2 O-H

+ (n-1) HOCH2 CH2 OH

n

n

Sb3+/H+

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Materias Primas obtenidas del Etileno

H2 C CH2

H2 C CH2

O

(ethyleneoxide)

(ethane)

(ethylene)

(triethylene glycol)

(diethylene glycol)

(ethylene glycol)

HOCH2 CH2 OCH2 CH2 OCH2 CH2 OH

DEGHOCH2 CH2 OCH2 CH2 OH

EG

HOCH2 CH2 OHH2 O

[ o ]

crackingCH3 -CH 3

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Materias Primas obtenidas del p-xileno

CH3

CH3

COOH

COOH

COOCH 3

COOCH 3

COOCH 3

COOCH 3

CH 2 OH

CH 2 OH

CHDM DMCD

DMTTPAp-XYLENE

S SH2

H2

CH 3 OHO2

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Pesos Moleculares

Mw

60050040030020010000.0

0.2

0.4

0.6

0.8

Degree of Polymerization

w

eigh

t fra

ctio

n(n

umbe

r of m

olec

ules

)

Mw

Mn

PESO MOLECULAR PROMEDIO, EN NÚMERO

Mn = wΣ Nx

= Σ NxMx

Σ Nx

Es el peso total de todas las moléculas poliméricas contenidas en una muestra, dividido por el número total de moléculas poliméricas en dicha muestra

PESO MOLECULAR PROMEDIO, EN PESOMW = Σ wxMx = Σ NxMx

2

ΣNxMx

Es la suma de los productos de cada fracción molar de moléculas de peso M, por dicho peso.

Número de unidades de repetición en la cadena

Del peso molecular dependen características importantes como la resistencia mecánica e impermeabilidad a los gases

Page 17: PET Artenius San Roque

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Carácterización del PET:Peso Molecular: Medida de la Viscosidad

• El peso molecular de las moleculas de PET es el parámetro de caracterización más importante.

• El peso molecular es directamente proporcional a la longitud de la cadena.

• Una medida indirecta del peso molecular promedio es la viscosidad intrínseca del polímero. A mayor viscosidad mayor longitud promedio de las cadenas, mayor grado de polimerización, y mayor peso molecular promedio.

• El método más usado para determinar la viscosidad de polímeros es la viscosimetría capilar.: Se disuelve la muestra en un disolvente orgánico y la disolución resultante se hace pasar por un capilar , midiéndose el tiempo que tarda en recorrer una distancia determinada, que será mayor cuándo más viscosa es la disolución.

Ecuación de Mark-Howkink

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Propiedades Térmicas del PET• El comportamiento del PET frente al calor es muy importante, pues

nuestros clientes lo procesan fundiéndolo para fabricar preformas, botellas y filmes.

• Los parámetros clave son el punto de fusión y la uniformidad de éste.• La técnica empleada para determinar estas propiedades es la

Calorimetría de Barrido Diferencial (DSC).

La muestra y la referencia se calientan a la misma velocidad desde una temperatura inicial a una final. Cuando suceden cambios endotérmicos o exotérmicos en la muestra, el ordenador se encarga de dar más o menos calor a la muestra tal que la temperaturas de muestra y referencia sean siempre iguales. Se gráfica las diferencias de calor aportadas a cada una de las celdas (muestra y referencia)

Page 18: PET Artenius San Roque

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Termogramas típicos (1): Material Amorfo

Tg, temperatura de transición vitrea: temperatura en la que las zonas amorfas de un polímero pasan de tner propiedades similares al vidrio ( fragil y duro) a propiedades similares a la de la gomas ( blando y flexible)

Tc, temperatura de cristalización

Tm, temperatura de fusión

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Termogramas típicos (1): Producto Final Homogeneo

Page 19: PET Artenius San Roque

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Termogramas típicos (1): Producto Final No Homogéneo

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Otros Parámetros Importantes

ColorimetríaColor

Espectrometría RXCatalizadores

Cromatografía de GasesAcetaldehido residual

Valoración ácido-baseGrupos carboxilo finales

Cromatografía de GasesContenido de IPA

Cromatografía de GasesContenido de DEG

Técnica de AnálisisParámetro

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Proceso de Producción de PET en Artenius San Roque

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San RoqueDiagrama de Bloque Proceso (I)

Vapor

Gases Combustión

PETEG

PrecursorEG

PTA

Aditivos &catalizadores

EstadoSólido

FaseFundida

N2

Etilenglicolde Estado

SólidoVapor N2Aire

AguaEG a FaseSólida

Agua Residual

Agua

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41

Diagrama de bloquesSan Roque

Diagrama de Bloque Proceso (II)

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Proceso de Producción de PET: Fase Fundida

• Etapa de Manejo de Materiales.

• Etapa de Preparación de Aditivos y Catalizadores

• Etapa de Preparación de Pasta

• Etapa de Esterificación

• Etapa de Prepolimerización

• Etapa de Polimerización

• Etapa de Peletización

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Proceso de Producción de PET: Fase FundidaEtapa de Manejo de Materiales

• Se reciben y almacenan las materias primas:

– Etilenglicol Virgen (EG) en barcos o camiones cisternas , y se envia a dos

tanques de 3000 m3.

– Ácido Tereftálico Purificado (PTA) por línea desde Cepsa Química (Interquisa)

o en cisterna, a tanque de 600 m3.

– Ácido Isoftálico (IPA), se recibe en cisterna y se envia a tanque de 8 m3.

– Dietilenglicol (DEG), se recibe en cisterna y se envia a tanque de 8 m3.

– El resto de aditivos del proceso ( toners, catalizadores, ácido fósfórico), se

recepcionan en bidones.

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Proceso de Producción de PET: Fase FundidaEtapa de Preparación de Aditivos y

Catalizadores

• Preparación del catalizador de Trióxido de Sb ( Sb2O3): Sb2O3 en polvo se disuelve

en tanque de preparación con EG en caliente hasta la concentración deseada, y

con agitación. Una vez listo se transfiere a tanque de alimentación. En el

laboratorio se determina la concentración por Rayos X.

• Preparación aditivo de P: Ácido Fosfórico se disuelve en EG hasta la

concentración deseada en el tanque de preparación y se transfiere al de

alimentación.

• Preparación de toners (colorantes) : De manera similar los toners en polvo se

preparan en sus tanques de preparación disolviéndolos con EG caliente y se

transfieren a los tanques de alimentación.

Page 23: PET Artenius San Roque

23

45

Proceso de Producción de PET: Fase FundidaEtapa de Preparación de Pasta

• En función del ratio de producción se alimenta en continuo PTA e IPA a

través de sus respectivos alimentadores de tornillo al tanque de

preparación de pasta, al que también se está alimentando EG refinado ,

para que la relación molar de EG a ácidos sea constante ( en exceso de

EG).

• El tanque de preparación de pasta está dotado de agitación permanente y

la temperatura es la ambiente.

• La pasta es bombeada hacia el primer reactor de esterificación.

46

Proceso de Producción de PET: Fase FundidaEtapa de Esterificación (I)

• Hay dos reactores de esterificación dispuestos en serie.

• Al primer reactor llega la pasta procedente del tanque de pasta, y se introduce también una corriente

de EG para aumentar el exceso de este reactivo y desplazar la reacción de esterificación hacia la

derecha:

EG + PTA ↔ MONOMERO ( y oligómeros) + AGUA

• La temperatura en esta fase es de alrededor de 260 C y la presión ligeramente superior a 1 Kg/cm2.

• El reactor está calentado por serpentines internos y una camisa externa por los que fluye HTM.

• Para desplazar la reacción hacia la derecha se extrae el agua formada que se lleva hasta la columna de

agua.

• El tiempo de residencia en este primer reactor está en torno a 3.5 h y la conversión alcanzada es > 90%.

Page 24: PET Artenius San Roque

24

47

Proceso de Producción de PET: Fase FundidaEtapa de Esterificación (II)

• Los monómeros y oligómeros del primer reactor pasan al segundo reactor de

esterificación ayudados por la menor presión de trabajo en este equipo ( ap.

0.4 Kg/cm2), mientras que la temperatura se mantiene alrededor de 265 C.

• El tiempo de residencia es ligeramente superior a 1 h.

• Se continua extrayendo el agua producida durante la reacción, mezclada con

vapores de EG, y esta corriente se envia a la columna de agua para su

separación

• En este segundo reactor continua la reacción de esterificación en la que se

llega a alcanzar conversiones por encima del 95% , respecto al PTA.

48

Proceso de Producción de PET: Fase FundidaEtapa de Prepolimerización

• Los monómeros y oligómeros del segundo reactor de esterificación pasan al reactor de

prepolimerización ayudados por el vacio al que se trabaja en este reactor .

• En este reactor tienen lugar reaccióne de policondensación, aumentando la longitud de la cadena

molecular hasta unos 20 eslabones (Prepolímero), lo que equivale a una viscosidad de 0.2-0.3, y se

libera EG que se retira por el sistema de vacio y es condensado para su recirculación. Esta reacción

está catalizada por el Sb3+.

• Se alimentan aquí el aditivo de P y los toners para controlar el color del producto.

• La temperatura del reactor se mantiene en torno a los 285 C, mediante un fluido calefactor que se

vaporiza por contacto con el medio de transferencia de calor primario ( HTM).

• El tiempo de residencia es ligeramente superior a 1 h.

• A partir de aquí el proceso se divide en dos líneas, cada una con un reactor en los que continua la

reacción de policondensación.

Page 25: PET Artenius San Roque

25

49

Proceso de Producción de PET: Fase FundidaEtapa de Polimerización

• El prepolímero entra al reactor final de polimerización (Reactor Karl-Fischer horizontal) impulsado por una bomba de desplazamiento positivo . En él continua la reacción de policondensación en estado fundido hasta n ≈ 100 ( IV ≈ 0.6), en condiciones de alto vacio y una temperatura de trabajo de 280-290 C, mediante el empleo de un fluido térmico que se vaporiza en contacto con el fluido de calentamiento primario. El valor final de viscosidad depende del producto que se esté fabricando en cada momento.

• Como en el reactor anterior, el EG producido es retirado por el sistema de vacio.

• El tiempo de residencia es en torno a 1 h.

50

Proceso de Producción de PET: Fase FundidaEtapa de Peletización

• El objetivo de esta etapa es solidificar el polímero líquido que sale del reactor final y cortarlo

posteriormente en trocitos pequeños que denominamos pelets.

• El polímero líquido se impulsa por una bomba hasta los cabezales de extrusión de la peletizadora de

donde sale en forma de hilos de polímero fundido.

• Este haz de hilos se enfria con agua pulverizada que hace solidificar progresivamente al material.

• Cuando el material aún no está totalmente solidificado los hilos llegan a las cortadoras que los

transforman en pelets.

• A continuación los pelets se secan con aire y pasan a una tamizadora donde los de tamaño superior al

deseado se separan, y el resto se envia a una tolva para su almacenamiento mientras en el laboratorio

se analizan sus propiedades (IV, Color, DEG, IPA, Catalizadores, P).

• El resultado final de la fase fundida es un material peletizado translucido y en estado amorfo.

Page 26: PET Artenius San Roque

26

51

Proceso de Producción de PET: Fase Solida• En la fase sólida tiene lugar la fase final del proceso de policondensación

iniciado en Fase Fundida.

• El objetivo es aumentar el peso molecular de las cadenas de polímeros, es decir, el grado de polimerización, hasta contar con unas 120 unidades de promedio, lo que equivale a una viscosidad inherente de entre 0.68 y 0.76 dependiendo del producto que se fabrique en cada momento, y conseguir una cristalización parcial del producto final que evite que se pegue cuando nuestros clientes lo procesan.

• Esta fase trabaja a una menor temperatura que la fase fundida con lo que se producen menos reacciones secundarias indeseables y degradación del producto.

• Los pelets amorfos de la anterior fase, ya en estado sólido, aumentan su viscosidad y cristalizan transformándose en pelets opacos de color blanco

52

Proceso de Producción de PET: Fase Solida

• Etapa de Cristalización.

• Etapa de Reacción.

• Etapa de Regeneración de Nitrógeno.

• Almacenamiento de Producto Final.

Page 27: PET Artenius San Roque

27

53

Proceso de Producción de PET: Fase SólidaEtapa de Cristalización

• El objeto de la etapa de precristalización es cristalizar los pellets de precursor para evitar

que se peguen durante el proceso de reacción posterior.

• Los pelets de PET precursor de la fase fundida se transfieren por transporte neumático

hasta el precristalizador donde se calientan con aire caliente a unos 170 C, en lecho

fluidizado para evitar que se peguen entre sí.

• Los pelets salen por rebose y llegan al cristalizador donde continuan siendo calentados

por aire caliente que se suministra en forma pulsante.

• El aire empleado para calentar a los pelets se calienta mediante vapor de alta presión.

• Al final de la etapa de cristalización los pelets han alcanzado la mayor parte del nivel de

cristalización deseado, y son enviados por transporte neumático hacia la siguiente fase.

54

Proceso de Producción de PET: Fase SólidaEtapa de Reacción

• .El objeto de la etapa de reacción es aumentar la viscosidad del polímero y lograr una temperatura de

fusión uniforme del producto. En esta fase se mantienen los pelets en contacto con una atmósfera de

N2 caliente.

• Los equipos que intervienen en esta fase son:

– Precalentador: está dotado de una resistencias electricas que calientan el N2 que circulan de abajo a arriba

, en contracorriente con los pelets.

– Reactor: Es un recipiente cilíndrico de gran altura donde los pellets fluyen hacia abajo, en contracorriente

con N2 caliente a unos 210 C.. El N2 retira el agua, el etilenglicol ( para que la policondensación avance) y

otros productos obtenidos durante la policondensación y reacciones colaterales ( como acetaldehido). La

reacción de policondensación es exotérmicam por lo que se genera calor en esta fase.En este equipo es

donde se consigue la mayor parte de la uniformidad en cuanto a las temperaturas de fusión de los pelets.

– Enfriador: Los pelets salen por la parte inferior del reactor y son transferidos al enfriador, donde circulan

en contracorriente con N2 frio, para detener la reacción de policondensación.

– El N2 cargado de las impurezas que ha retirado, se regenera mediante condensación en contacto con EG

frio y por su paso a través de unos lechos de adsorción.

Page 28: PET Artenius San Roque

28

55

Proceso de Producción de PET: Almacenamiento y Embarque de Producto

• El producto final que sale de los enfriadores se envia a las tolvas de

análisis a la espera de su clasificación.

• A continuación se transfiere a los silos de producto final ( 4 silos de

480 Ton).

• Desde allí se puede cargar en cisternas o en sacas, para su envio a

los clientes

56

Productos de Artenius San Roque

Page 29: PET Artenius San Roque

29

Mercado del PET : Retos y Oportunidades

58

PP23%PP

23%

PS7%PS7%

PVC18%

PVC18%

ABS4%PET

7%PET7%

HDPE17%

HDPE17%

LLDPE11%

LLDPE11%

LDPE11%

LDPE11%

167 Millones de Toneladas (Global)

Mercado de Termoplásticos

Page 30: PET Artenius San Roque

30

59

Producción Mundial de PET vs Demanda (I)

60

Producción Mundial de PET vs Demanda (II)

Page 31: PET Artenius San Roque

31

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Demanda del Consumidor

Mercados clave para el PET:

• Bebidas carbonosas refrescantes (CSD)

• Agua mineral con gas.

• Agua mineral sin gas.

Mercados Emergentes:

• Cerveza

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Metal Can PET Bottles Glass Bottles

El crecimiento se ralentiza….¿es posible reemplazar a las latas?

Demanda de Bebidas Refrescantes Carbonatadas (CSD)- Europa

Source: Voridian & market information

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Metal Can PET Bottles Glass Bottles

Agua con Gas - Europa

Crece bien, pero mercado pequeño

Source: Voridian & market information

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PET bottles Glass Bottles

Agua Mineral Sin Gas - Europa

Excelente tendencia

Source: Voridian & market information

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Metal Can PET Bottles Glass Bottles

Cerveza – Europa

Buena tendencia pero aún escasa importancia

Source: Voridian & market information

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Retos del Mercado

• Continua presión de costes sobre el embalaje.

• Intensa competencia de mercados asiáticos.

• Volatilidad de los precios.

• Altos costes de la energía, costes de distribución altos.

• Tendencia hacia embalajes "sostenibles"

• Competencia de otros plásticos ( PP, PLA ).

• Reciclaje.

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• La recolección y reciclado del PET

sigue una tendencia muy positiva.

• Su excelente capacidad de

reciclado favorece su aceptación

como un material de embalaje

sostenible.

Oportunidades de Mercado: Reciclado de PET

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2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Collection Volumes EU (KMT)

65%13%

11%

10% 1.5%

Other

FibresSheetStrappingBlowmold

421 KMT RPET flakes

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Oportunidades de Mercado : Nuevos mercados

• Zumo de Frutas

• Cerveza

• Leche/Productos lacteos

• Aceiter

• Detergentes/Productos Limpieza

• Alimentos.

• Cuidado Personal

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Oportunidades de Mercado

… la libertad del diseño

¿Preguntas?