Obtención del PVC

El proceso de producción completo para la obtención del producto final (PVC), se desarrolla en tres fases, dependientes cada una de la anterior:

     

-LA OBTENCIÓN DEL CLORO

                Partiendo de materias primas tan básicas como la sal común y la energía eléctrica, y mediante un n                 proceso de electrolisis, se obtienen una serie de productos fundamentales para la industria: cloro,                   sosa cáustica, hidrógeno, hipoclorito sódico y ácido clorhídrico.

-LA OBTENCIÓN DE CLORURO DE VINILO
                La obtención y fabricación de cloruro de vinilo por vía petroquímica se realiza por cracking                           térmico del dicloroetano. Las materias primas utilizadas en su fabricación son: el cloro, el etileno y                 el oxigeno.
      

-LA OBTENCIÓN DEL PVC
               La reacción de polimerización del cloruro de vinilo se desarrolla mediante la unión de millares de                  unidades monoméricas en una cadena.

 Por ejemplo, en la fábrica de Solvay Martorell se desarrolla el proceso productivo completo para la obtención del producto final (PVC), en tres fases sucesivas, dependientes cada una de la anterior.

• La obtención del cloro : Partiendo de materias primas tan básicas como la sal común y la energía eléctrica, y mediante un proceso de electrolisis, se obtienen una serie de productos fundamentales para la industria: cloro, sosa cáustica, hidrógeno, hipoclorito sódico y ácido clorhídrico.

1.  La sal:
   La obtención de potasa en las minas de Suria (Barcelona) produce gran cantidad de residuos salinos, que son depositados en escombreras. Solvay aprovecha parte de estos residuos salinos para obtener la sal industrial, necesaria para su proceso electrolítico. La obtención de la sal por flotación de los residuos salinos, depurada en parte de los sulfatos que lleva, y secada, llega desde Suria a Martorell (50 Km), transportada por ferrocarril (FFCC). La planta de Solvay Martorell consume del orden de 450.000 ton/año de sal.
2. La energía eléctrica:
   La energía eléctrica es una materia prima de la electrólisis: gran parte de esta energía se encuentra en los productos terminados, cuyo nivel energético es superior al de los productos de partida. La energía eléctrica necesaria para la electrolisis y para el funcionamiento de la maquinaria procede del parque de Rubí y de la cogeneración instalada en los terrenos de la fábrica. Solvay Martorell consume el 4% de la energía eléctrica industrial de Cataluña.
3. El proceso:
   El cloro se produce en una sala de cien electrolizadores donde globalmente se produce la reacción:
   
   2 NaCl + 2 H2O = Cl2 + 2 NaOH + H2
   
   
   A base de salmuera disuelta en agua y energía eléctrica se obtiene cloro, sosa cáustica e hidrógeno.

El cloro húmedo abandona la celda a 80ºC. Para su utilización posterior se procede a su secado. El cloro seco y sin impurezas se envía en su Parque subestación mayor parte (95%) a la planta de cloruro de vinilo. El 5% restante se utiliza para la fabricación de hipoclorito sódico. La obtención de cloruro de vinilo La obtención y fabricación de cloruro de vinilo monómero por vía petroquímica se realiza por cracking térmico del dicloroetano. Las materias primas utilizadas en su fabricación son:

• El cloro, suministrado por tubería, desde la unidad electrolítica del Complejo.
• El etileno, suministrado por Repsol desde su refinería en Tarragona, a través de una tubería enterrada a un metro de profundidad, de 90 km de longitud.
• El oxígeno, suministrado por tubería desde la vecina planta de licuación de aire de la sociedad Air Liquide, ubicada a 2 km de la instalación.
• El proceso.- La fabricación de cloruro de vinilo monómero (VC) en Solvay Martorell consta de tres unidades fundamentales:
                  -La Unidad de Cloración del etileno, donde se mezcla el cloro y el etileno, produciéndose                     una reacción espontánea y exotérmica, y obteniéndose el 1,2 - dicloroetano
                  -La Unidad de Pirólisis del dicloroetano, en la que se produce el craking de la molécula,                      formándose una molécula de cloruro de vinilo y otra de cloruro de hidrógeno.
                  -La Unidad de Oxicloración, en la que el cloruro de hidrógeno formado en la pirólisis, se                       hace reaccionar con etileno y oxígeno, obteniéndose de nuevo 1,2 - dicloroetano para el                     proceso.
                  *Las unidades de recuperación de gases y líquidos.- Estas dos Unidades tienen por objeto                   pirolizar y oxidar los efluentes gaseosos y los subproductos líquidos orgánicos generados                     en el proceso, con el fin de recuperar ácido clorhídrico para consumo interno y vapor de                     agua a alta presión, cumpliéndose así con uno de los principios básicos en materia                               medioambiental: la recuperación en origen de subproductos, evitando la generación de                       residuos.

¿Cómo se produce el PVC?
Las resinas de PVC se pueden producir mediante cuatro procesos diferentes: Suspensión, emulsión, masa y solución.

• Con el proceso de suspensión se obtienen homopolímeros y copolímeros y es el más empleado, correspondiéndole cinco octavas partes del mercado total. El proceso se lleva a cabo en reactores de acero inoxidable por el método de cargas la tendencia es hacia reactores de 15,000 Kilogramos. En la producción de resinas de este tipo se emplean como agentes de suspensión la gelatina, los derivados celulósicos y el alcohol polivinílico, en un medio acuoso de agua purificada o de aereada. Algunas veces se hace necesaria el agua desmineralizada, los catalizadores clásicos son los peróxidos orgánicos. Este tipo de resinas tiene buenas propiedades eléctricas.

• Con el proceso de emulsión se obtienen las resinas de pasta o dispersión, las que se utilizan para la formulación de plastisoles. Las resinas de pasta pueden ser homopolímeros o copolímeros; también se producen látices. En este proceso se emplean verdaderos agentes surfactantes derivados de alcoholes grasos, con objeto de lograr una mejor dispersión y como resultado un tamaño de partícula menor.
  Dichos surfactantes tienen influencia determinante en las propiedades de absorción del plastisol. La resina resultante no es tan clara ni tiene tan buena estabilidad como la de suspensión, pero tampoco sus aplicaciones requieren estas características. El mercado de esta resina es de dos octavos del total de la producción mundial.

•  La producción de resina de masa se caracteriza por ser de “proceso continuo”, donde sólo se emplean catalizador y agua, en ausencia de agentes de suspensión y emulsificantes, lo que da por resultado una resina con buena estabilidad. El control del proceso es muy crítico y por consiguiente la calidad variable. Su mercado va en incremento, contando en la actualidad con un octavo del mercado mundial total.
• La polimerización de las resinas tipo solución se lleva a cabo precisamente en solución, y a partir de este método se producen resinas de muy alta calidad para ciertas especialidades. Por lo mismo, su volumen de mercado es bajo.

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