Acetato De Vinilo 6g2c71
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA CURSO
: ING. DE LOS PROCESOS QUÍMICOS ORGÁNICOS
PROFESOR: TEMA
:
INTERGRANTES
ING. LUIS CARRASCO VENEGAS ACETATO DE VINILO
:
CCOPA MINAYA, Gabriela CERDAN COTRINA, Jhoan JIMENEZ OCUPA, Zadith VILLANUEVA MENDOZA, Ivan 2015 - B
ACETATO DE VINILO Generalidades: El
acetato de vinilo (AV) es un monómero que al polimerizarse forma algunos polímeros de importantes aplicaciones industriales como lo son el acetato de polivinilo, el alcohol polivinílico, el butiral polivinílico, copolímeros vinil clorados y fibras acrílicas entre otros La fórmula molecular del acetato de vinilo es:
Es
un líquido incoloro, inflamable e irritante. Es soluble en la mayoría de los disolventes orgánicos e insolubles en agua. Se polimeriza espontáneamente por lo que, para conservarlo, debe estabilizarse con inhibidores tales como la hidroquinona y la fenilamina
Tabla 1. Propiedades físicas del acetato de vinilo Propiedad
Valor
Punto de ebullición
345 K
Punto de fusión
180 K
Densidad relativa (agua = 1) Solubilidad en agua, g/100 ml a 293 K Presión de vapor, kPa a 293 K Densidad relativa de vapor (aire =
0,93 2,5 11,7 3,0
1) Punto de inflamación
265 K
Temperatura de autoignición
705 K
Límites de explosividad, % en
2,6 -13,4
volumen en el aire
Tabla 2. Producción actual anual por región
Tabla 3. Demanda
anual de acetato de vinilo
Porcen Región Norte América América
taje (%) 39.7 3.6
Latina Europa
19.8
occidental Asia Japón
21.9 14.8
global
Demanda (millones Año
de toneladas por
2000
año 4.1
2001
4.3
2002
4.4
2003
4.5
2004
4.7
Tabla 4. Porcentajes de productos obtenidos a partir del acetato de vinilo Porcentaje Producto
(%)
Plásticos
16
Textiles
18
Pinturas
22
Adhesivos
23
Papel y Cartón
10
Producción de AV a) Fase liquida La formación de acetato de vinilo a partir de etileno y Acido acético en presencia de cloruro de paladio fue descrita por Moiseew: C2H4 + PdCl2 +CH3CO2H → CH3CO2CH = CH2 + 2HCl + Pd La presión de reacción es 3-4 Mpa, y la temperatura 110130 ”C. El ratio de acetaldehído que se transforma en acetato de vinilo puede ser controlado ajustando la concentración de agua y el tiempo de residencia
b) Fase gaseosa Consideramos las dos siguientes reacciones: C2 H 4 + CH 3COOH + 1/2O2 → CH 2 = CHOCOCH 3 + H 2O
C2 H 4 +3O2 → 2CO2 + 2H 2O Las reacciones son altamente exotérmicas y tienen lugar en el reactor. Se extrae calor del reactor mediante la generación de vapor. La conversión del etileno es del 8-10%, y la del Ácido acético del 15-35% . La conversón del oxígeno puede llegar a ser del 90% . Para el acetato de vinilo, dicho rendimiento es 200g l -1 h-1 ,puede variar dependiendo del catalizador y de la disposición de la planta
Proceso de reacción de Acido acético con etileno en fase gaseosa, sección de reacción
a)
Evaporador de Ácido acético b) Reactor c) Almacenador de gas d) Intercambiador de calor en contracorriente e) Refrigerador f) Columna de lavado del gas de recirculación g) Compresor del gas recirculado
• h) Lavador de agua • i) Lavador de sales potásicas • j) Regeneración de sales potásicas • k) Colector de acetato de vinilo • l) Columna de presdeshidratacion • m) Separador de fases
Diagrama de Flujo del Proceso:
Aplicaciones del Acetato de Vinilo •Plásticos
•Goma espuma •Adhesivos y pegamentos •Pinturas •Revestimiento en plásticos para envasar alimentos •Cristales de seguridad •Medicina •Papel
Aplicaciones del Acetato de Vinilo •Aditivos de aceites lubricantes •Modificador de almidón •Como películas termoencogibles •Sellos para tapas de bebidas carbonatadas •En la industria del calzado, en suelas espumadas para zapatillas de tenis
Aplicaciones del Acetato de Vinilo •Recubrimiento de cable y encapsulado de celdas fotovoltaicas.
•Emulsiones de acetato de polivinilo y alcohol polivinílico. •Baldosas para suelos de vinilo y discos fonográficos.
Peligrosidad del Acetato de Vinilo Ingestión Síntomas : Somnolencia y dolor de cabeza. • Inhalación Síntomas: Tos y dolor de garganta. • o con la piel Síntomas: Enrojecimiento y ampollas. • o con los ojos Síntomas: Enrojecimiento, quemaduras leves y dolor. •
ANÁLISIS MUNDIAL DE LA PRODUCCIÓN Y PRECIOS DE ACETATO DE VINILO
Fuente: PRODUCCIÓN
DE
ACETATO
DE
VINILO.
PURIFICACIÓN POR DESTILACIÓN AZEOTRÓPICA
DISEÑO
DE
LA UNIDAD
DE
Producción Mundial por zonas en 2012 La capacidad mundial de producción de acetato de vinilo en forma de monómero (VAM) se estimó en 6.154 millones de toneladas al año en 2008, concentrándose la mayor capacidad en los Estados Unidos (1.585. millones), China (1.261 m), Japón (725.000) y Taiwán (650.000), lo que nos puede dar una idea de que la mayor demanda de acetato de vinilo se iba encontrando en la zona asiática.
Fuente: PRODUCCIÓN
DE
ACETATO
DE
VINILO.
PURIFICACIÓN POR DESTILACIÓN AZEOTRÓPICA
DISEÑO
DE
LA UNIDAD
DE
ANÁLISIS DEL CONSUMO DE ACETATO DE VINILO EN CHINA China es uno de los países que más cantidad de acetato de vinilo importa al año, junto con Bélgica y Alemania.
Fuente: PRODUCCIÓN DE
ACETATO
DE VINILO.
Fuente: PRODUCCIÓN DE ACETATO DE VINILO. DISEÑO DE LA UNIDAD
PURIFICACIÓN POR DESTILACIÓN AZEOTRÓPICA
DE PURIFICACIÓN POR DESTILACIÓN AZEOTRÓPICA
DISEÑO
DE LA UNIDAD
DE
Recomendaciones • • • •
o con piel: Quitar ropas contaminadas, lavar la zona con agua. o con ojos: Enjuagar con agua durante varios minutos y proporcionar asistencia médica. Inhalación: Respirar aire limpio, reposo, respiración artificial si fuera necesaria y proporcionar asistencia médica. Ingestión: Inducir el vómito, lavar la boca, dar a beber agua, proporcionar asistencia médica.
Recomendaciones •
•
En caso de incendios pequeños: Agregar espuma resistente al alcohol, polvos químicos, dióxido de carbono. Para incendios grandes en zona de carga: utilice los inyectores o monitores de manguera. Ropa Protectora: Utilice lentes de seguridad, guantes, protección respiratoria y bata.
: ING. DE LOS PROCESOS QUÍMICOS ORGÁNICOS
PROFESOR: TEMA
:
INTERGRANTES
ING. LUIS CARRASCO VENEGAS ACETATO DE VINILO
:
CCOPA MINAYA, Gabriela CERDAN COTRINA, Jhoan JIMENEZ OCUPA, Zadith VILLANUEVA MENDOZA, Ivan 2015 - B
ACETATO DE VINILO Generalidades: El
acetato de vinilo (AV) es un monómero que al polimerizarse forma algunos polímeros de importantes aplicaciones industriales como lo son el acetato de polivinilo, el alcohol polivinílico, el butiral polivinílico, copolímeros vinil clorados y fibras acrílicas entre otros La fórmula molecular del acetato de vinilo es:
Es
un líquido incoloro, inflamable e irritante. Es soluble en la mayoría de los disolventes orgánicos e insolubles en agua. Se polimeriza espontáneamente por lo que, para conservarlo, debe estabilizarse con inhibidores tales como la hidroquinona y la fenilamina
Tabla 1. Propiedades físicas del acetato de vinilo Propiedad
Valor
Punto de ebullición
345 K
Punto de fusión
180 K
Densidad relativa (agua = 1) Solubilidad en agua, g/100 ml a 293 K Presión de vapor, kPa a 293 K Densidad relativa de vapor (aire =
0,93 2,5 11,7 3,0
1) Punto de inflamación
265 K
Temperatura de autoignición
705 K
Límites de explosividad, % en
2,6 -13,4
volumen en el aire
Tabla 2. Producción actual anual por región
Tabla 3. Demanda
anual de acetato de vinilo
Porcen Región Norte América América
taje (%) 39.7 3.6
Latina Europa
19.8
occidental Asia Japón
21.9 14.8
global
Demanda (millones Año
de toneladas por
2000
año 4.1
2001
4.3
2002
4.4
2003
4.5
2004
4.7
Tabla 4. Porcentajes de productos obtenidos a partir del acetato de vinilo Porcentaje Producto
(%)
Plásticos
16
Textiles
18
Pinturas
22
Adhesivos
23
Papel y Cartón
10
Producción de AV a) Fase liquida La formación de acetato de vinilo a partir de etileno y Acido acético en presencia de cloruro de paladio fue descrita por Moiseew: C2H4 + PdCl2 +CH3CO2H → CH3CO2CH = CH2 + 2HCl + Pd La presión de reacción es 3-4 Mpa, y la temperatura 110130 ”C. El ratio de acetaldehído que se transforma en acetato de vinilo puede ser controlado ajustando la concentración de agua y el tiempo de residencia
b) Fase gaseosa Consideramos las dos siguientes reacciones: C2 H 4 + CH 3COOH + 1/2O2 → CH 2 = CHOCOCH 3 + H 2O
C2 H 4 +3O2 → 2CO2 + 2H 2O Las reacciones son altamente exotérmicas y tienen lugar en el reactor. Se extrae calor del reactor mediante la generación de vapor. La conversión del etileno es del 8-10%, y la del Ácido acético del 15-35% . La conversón del oxígeno puede llegar a ser del 90% . Para el acetato de vinilo, dicho rendimiento es 200g l -1 h-1 ,puede variar dependiendo del catalizador y de la disposición de la planta
Proceso de reacción de Acido acético con etileno en fase gaseosa, sección de reacción
a)
Evaporador de Ácido acético b) Reactor c) Almacenador de gas d) Intercambiador de calor en contracorriente e) Refrigerador f) Columna de lavado del gas de recirculación g) Compresor del gas recirculado
• h) Lavador de agua • i) Lavador de sales potásicas • j) Regeneración de sales potásicas • k) Colector de acetato de vinilo • l) Columna de presdeshidratacion • m) Separador de fases
Diagrama de Flujo del Proceso:
Aplicaciones del Acetato de Vinilo •Plásticos
•Goma espuma •Adhesivos y pegamentos •Pinturas •Revestimiento en plásticos para envasar alimentos •Cristales de seguridad •Medicina •Papel
Aplicaciones del Acetato de Vinilo •Aditivos de aceites lubricantes •Modificador de almidón •Como películas termoencogibles •Sellos para tapas de bebidas carbonatadas •En la industria del calzado, en suelas espumadas para zapatillas de tenis
Aplicaciones del Acetato de Vinilo •Recubrimiento de cable y encapsulado de celdas fotovoltaicas.
•Emulsiones de acetato de polivinilo y alcohol polivinílico. •Baldosas para suelos de vinilo y discos fonográficos.
Peligrosidad del Acetato de Vinilo Ingestión Síntomas : Somnolencia y dolor de cabeza. • Inhalación Síntomas: Tos y dolor de garganta. • o con la piel Síntomas: Enrojecimiento y ampollas. • o con los ojos Síntomas: Enrojecimiento, quemaduras leves y dolor. •
ANÁLISIS MUNDIAL DE LA PRODUCCIÓN Y PRECIOS DE ACETATO DE VINILO
Fuente: PRODUCCIÓN
DE
ACETATO
DE
VINILO.
PURIFICACIÓN POR DESTILACIÓN AZEOTRÓPICA
DISEÑO
DE
LA UNIDAD
DE
Producción Mundial por zonas en 2012 La capacidad mundial de producción de acetato de vinilo en forma de monómero (VAM) se estimó en 6.154 millones de toneladas al año en 2008, concentrándose la mayor capacidad en los Estados Unidos (1.585. millones), China (1.261 m), Japón (725.000) y Taiwán (650.000), lo que nos puede dar una idea de que la mayor demanda de acetato de vinilo se iba encontrando en la zona asiática.
Fuente: PRODUCCIÓN
DE
ACETATO
DE
VINILO.
PURIFICACIÓN POR DESTILACIÓN AZEOTRÓPICA
DISEÑO
DE
LA UNIDAD
DE
ANÁLISIS DEL CONSUMO DE ACETATO DE VINILO EN CHINA China es uno de los países que más cantidad de acetato de vinilo importa al año, junto con Bélgica y Alemania.
Fuente: PRODUCCIÓN DE
ACETATO
DE VINILO.
Fuente: PRODUCCIÓN DE ACETATO DE VINILO. DISEÑO DE LA UNIDAD
PURIFICACIÓN POR DESTILACIÓN AZEOTRÓPICA
DE PURIFICACIÓN POR DESTILACIÓN AZEOTRÓPICA
DISEÑO
DE LA UNIDAD
DE
Recomendaciones • • • •
o con piel: Quitar ropas contaminadas, lavar la zona con agua. o con ojos: Enjuagar con agua durante varios minutos y proporcionar asistencia médica. Inhalación: Respirar aire limpio, reposo, respiración artificial si fuera necesaria y proporcionar asistencia médica. Ingestión: Inducir el vómito, lavar la boca, dar a beber agua, proporcionar asistencia médica.
Recomendaciones •
•
En caso de incendios pequeños: Agregar espuma resistente al alcohol, polvos químicos, dióxido de carbono. Para incendios grandes en zona de carga: utilice los inyectores o monitores de manguera. Ropa Protectora: Utilice lentes de seguridad, guantes, protección respiratoria y bata.
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