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BOLETIN INFORMATIVO IPA Año 13 – Nro. 54 – Julio 2009

EDITORIAL

BOLETÍN INFORMATIVO IPA – Año 13 – Nº 54 – julio de 2009. 2

En abril comenzó la Edición 2009 del Curso Virtual de Posgrado Especialista en Industria Petroquímica, con algunos alumnos que ya cursaron materias durante el año pasado y la incorporación de otros nuevos. A partir de agosto empezará un nuevo semestre con seis materias. En capacitación presencial se desarrolló el seminario “La gestión energética como herramienta de competitividad” dirigido a profesionales de diversos niveles de plantas industriales, brindándose metodologías para la realización de diagnósticos de desempeño energético en las empresas. En junio, el Lic. Ernesto Fernández Taboada, Director Ejecutivo de la Cámara de la Producción, la Industria y el Comercio Argentino-China dictó una conferencia sobre el Impacto de la Crisis Financiera Internacional en China En julio, el Ing. Jorge Bühler Vidal, Director de Polyolefins Consulting, presentó una Perspectiva Actualizada de la Situación Global de la Industria de las Poliolefinas. En el sitio web del Instituto se puede encontrar mayor detalle de las actividades mencionadas anteriormente. Destacamos que en este número se incluyen novedades del ámbito local y regional y dos interesantes trabajos, uno sobre Polietileno y el otro sobre la Demanda Eléctrica de la Industria Petroquímica. Además, se encuentran las correspondientes actualizaciones del Índice de Costos de Plantas Petroquímicas IPA y del Índice de Precios IPA. A fines de julio se publicará la 29ª edición del anuario “Información Estadística de la Industria Petroquímica y Química de la Argentina”, con sus habituales secciones, actualizado a diciembre de 2008. Los días 12 y 13 de mayo de 2010 se llevarán a cabo las 5as Jornadas de Actualización Petroquímica "La Petroquímica Argentina ante la crisis global de 2008/ 2009" con la participación de destacados especialistas locales y del exterior, convocados para las conferencias y mesas redondas. Una vez más, agradecemos el aporte e información suministrados para la redacción de este Boletín. Hasta la próxima edición.

INDICE


Selección de artículos de interés 4

Noticias locales e internacionales 6

Calendario de eventos 7

Congresos y Reuniones 8

Novedades 10

IPA actividades 27

Índice de costos de plantas petroquímicas IPA 29

Indice de precios IPA 31

* Publicación trimestral propiedad del Instituto Petroquímico Argentino.

SELECCION DE ARTICULOS DE INTERES


El tema del nuevo sistema regulatorio de la Unión Europea, conocido como REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals), ha extensamente tratado en ICIS Chemical Business del 8/06/09 en varias notas. La European Chemicals Agency (ECHA) está tan preocupada con el “deadline” de suministro de datos, establecido para 2010, que ha iniciado una campaña de concientización. Lo que se necesita urgentemente es que los productores de una misma sustancia se agrupen en los llamados SIEF (Substance Information Exchange Forums). En una reunión de la ECHA en Helsinki (mayo 2009) se señaló que es imprescindible que todos los productores o importadores de elevado volumen de un mismo producto en Europa se unan a su SIEF, responsable de enviar el informe (dossier) de los datos de la sustancia a la ECHA hacia diciembre 2010. Aquellas compañías que no cumplan con esto, estarán impedidas de producir la sustancia para volúmenes mayores a 1.000 toneladas anuales. Para el caso de productores de sustancias muy tóxicas el impedimento será para volúmenes mucho menores (encima de 1 tonelada por año). Para producciones entre 100 y 999 toneladas por año el “deadline” es diciembre 2013. ECHA está preocupada pues a la fecha muchos SIEFs no han sido aún formados y algunos tiene más de 1.000 miembros. En una nota anterior (editorial) del 11/05/09 de ICIS Chemical Business ya se señalaba que mientras que la ECHA esperaba 180.000 prerregistros para unas 30.000 sustancias, se recibieron 2,7 millones de prerregistros para unas 143.000 sustancias producidas o importadas a la UE en volúmenes superiores a 1 tonelada. De allí la preocupación de que no se llegue a tiempo para la presentación de los dossiers el 1 de diciembre de 2010. ICIS Chemical Business del 18/05/09 dedica buena parte de la revista a la Historia de los productos químicos (Chemicals). Tres páginas (denominadas “Our Archives”) reproducen varios artículos (o parte de los mismos) de Oil, Paint and Drug Reporter durante la gran depresión, de 1929 a 1935. Esta publicación pasó luego a denominarse Chemical Market Reporter y más recientemente fue absorbida por ICIS Chemical Business. Otra nota presenta el perfil de cuatro de sus distinguidos lectores, uno de los cuales es Harold Wittcoff, que los lee desde 1943. Su nombre es familiar para muchos ya que es aún hoy un colaborador de Nexant y tiene en su haber el desarrollo de 120 patentes en los Estados Unidos. Continúa dictando un famoso curso a la edad de 90 años y fue elegido en1954 por la revista Time como uno de los 100 jóvenes promisorios. Entre las varias otras notas destacadas hay una de especial interés titulada “The birth of plastic”. Se menciona que ya en 1836 un farmacéutico alemán, Eduard Simon, encontró que el estireno, un destilado de una resina gomosa, se convertía en una especie de jalea. Debieron pasar casi 100 años para que otro alemán, Hermann Staudinger, reconociera que ese producto era el poliestireno. Su producción en la planta de Ludwigshafen de la BASF empezó en 1936. Hasta entonces ya se conocían y producían varios plásticos como la Bakelita, descubierta en 1907. Otro de los plásticos era el Celofán, un derivado de la viscosa. El artículo también menciona los aportes de DOW al encontrar una vía de aprovechamiento de excedentes de etileno que junto al benceno se usaron para producir etilbenceno y estireno en gran escala. Dow también entró así a producir poliestireno y con la entrada en guerra de los Estados Unidos contra Japón encontró una vía para elaborar caucho sintético de estireno butadieno. Chemical Week del 4/05/09 dedica su “cover story” a la industria de los catalizadores, que está creciendo a una buena tasa anual gracias a avances en la selectividad, rendimiento y mejoras de los procesos en que se utilizan. Muchos de los desarrollos tienen que ver con procesos de gas de síntesis, particularmente de transformación de la mezcla a otros productos químicos, partiendo de materias primas no habituales como carbón y biomasa. Entre las empresas activas en la producción de este tipo de catalizadores se menciona a Albemarle, BASF, Grace Division, Haldor Topsoe, Johnsosn Matthey, Sudchemie y UOP. Otra línea de I&D afín se dedica a la búsqueda de la transformación del dióxido de carbono en fuels y productos químicos. Otra línea de catalizadores se utiliza en refinerías y allí se destacan BASF y UOP. La primera ha desarrollado catalizadores que aumentan el rendimiento de propileno, mientras que entre

SELECCION DE ARTICULOS DE INTERES


los de UOP están los que mejoran la calidad del diesel. El extenso artículo de tres páginas contiene varios otros ejemplos de desarrollos recientes. Relacionado con la nota anterior se destacan dos artículos de ICIS Chemical Business del 11/5/09 y de Chemical Week del 4/5/09 que se refieren a la empresa Evonik Degussa. En ambos se señala que acaban de inaugurar una nueva planta de elaboración de catalizadores de Biodiesel en Mobile, Alabama capaz de producir 60.000 toneladas anuales de metilato de metilo. Este producto se usa como catalizador en la conversión de aceites vegetales (junto a metanol) a biodiesel. Evonik es la única empresa que dispone y utiliza dos tecnologías diferentes para la elaboración del metilato de sodio. La que se acaba de inaugurar usa destilación reactiva, mientras que la de Colonia, en Alemania, lo hace por electrólisis. También se refiere a catalizadores un muy interesante “paper” elaborado por agentes de la empresa Sud-Chemie, presentado en Hydrocarbon Processing de junio 2009. Se titula “Maximize ethylene gain in acetylene renoval units” y se refiere a la necesidad de eliminar el acetileno coproducido en el steamcracking, veneno para los catalizadores de polimerización de etileno. Lo que se trata es de obtener una máxima selectividad en la hidrogenación del acetileno sin que se transforme el etileno en etano. Es artículo es muy didáctico al presentar un flow sheet del steam cracking conteniendo los diversos sistemas de hidrogenación selectiva. El nuevo catalizador desarollado por Sud-Chemie es muy estable y minimiza la producción de polímeros, green oil y etano. ICIS Chemical Business del 1/06/09 dedica su editorial a un importante acuerdo establecido entre China y Brasil por el cual la primera otorga, a través del China Development Bank, una línea de crédito de 10.000 millones de dólares a Petrobrás. A cambio obtiene que se envíen 150.000 barriles por día desde Brasil a China en el 2009 y de 200.000 barriles por día desde el 2010. Petrobrás necesita el dinero para desarrollar sus grandes reservas y China el petróleo. Además Sinopec y Petrobrás se encuentran discutiendo proyectos conjuntos en refinación, petroquímica y exploración según afirma el CEO José Sergio Gabrielli. Los siguientes perfiles han sido publicados recientemente: En Chemical Week: Dióxido de titanio (16/02/09), Caprolactama (9/03/09), Paraxileno (30/03/09), Anhídrido maleico (4/05/09), Cloro Soda (18/05/09) En ICIS Chemical Business: Estireno (23/02/09), 1,4 Butanodiol (2/03/09), N-Butanol (9/03/09), Fosfato de amonio (16/03/09), PEBDL (23/03/09), Acetato de butilo (6/04/09), Soda cáustica (13/04/09), Paraxileno (20/04/09), Acido acético (27/04/09), PTA (4/05/09), PVC (11/05/09), Policarbonato (18/05/09), Etanol (25/05/09), LAB (1/06/09), Biodiesel (8/06/09), Nitrato de amonio (15/06/09)

NOTICIAS LOCALES E INTERNACIONALES


ARGENTINA Tres empresas se presentaron al llamado a licitación para la construcción del gasoducto transmagallánico que unirá el cabo Espíritu Santo, en Santa Cruz y Cabo Vírgenes en Tierra del Fuego, con una extensión de 37,2 kilómetros y un diámetro de 24 pulgadas. Tendrá una capacidad de transporte de 18 millones de metros cúbicos de gas por día, prevenientes de los yacimientos de la cuenca austral. A principios de mayo, Petrobras informó que el país volvería a aumentar las importaciones de gas natural de Bolivia de 20 a 30 millones de metros cúbicos diarios, debido al alza de la demanda de las plantas termoeléctricas. Se había pensado que parte de la menor demanda brasileña tendría por destino a la Argentina. A fines de abril, Petrobras comenzó a bombear crudo desde el yacimiento marítimo de Tupí, considerado el segundo mayor hallazgo petrolero en 20 años, con reservas estimada en 8000 millones de barriles. YPF invertirá 348 millones de dólares para la construcción de Planta de Reformado Catalítico Contínuo (CCR). Utilizará la última tecnología disponible en el mundo para realizar procesos químicos de reformado de naftas a base de catalizadores, que implicará mejoras en términos de productividad, seguridad industrial y cuidado del medio ambiente. “Esta planta permitirá terminar con la mitad de un potencial déficit de nafta de alto octanaje”, señaló Enrique Eskenazi, vicepresidente de YPF. “De los dos millones de metros cúbicos adicionales que demandará el mercado local en 2017, nosotros aportaremos la mitad. El resto podría resolverse totalmente si otras empresas incrementan la producción y producen los cambios tecnológicos necesarios”, advirtió. Para la realización de la nueva planta, que podría comenzar a funcionar durante el 2012, se emplearán alrededor de 700 personas y el proyecto demandará casi 3 años, periodo durante el cual se realizarán los trabajos de ingeniería. El régimen de producción permitirá elaborar unas 200.000 t/a de compuestos aromáticos que pueden ser utilizados como mejoradores octánicos de las naftas destinadas al consumo automotor. Asimismo, producirá 15.000 t/a de hidrógeno las que permitirán realizar los procesos de hidrogenado de combustibles para aumentar su calidad y disminuir el contenido de azufre, reduciendo aún más el impacto ambiental de los motores de combustión interna. Con la puesta en marcha de este proyecto YPF reafirma su compromiso de realizar inversiones para atender las necesidades energéticas del país e incorporar en sus procesos y productos las tecnologías disponibles que aumenten la seguridad y el cuidado del medio ambiente. BRASIL A principios de mayo Petrobras informó que el país volvería a aumentar las importaciones de gas natural de Bolivia de 20 a 30 millones de metros cúbicos diarios, debido al alza de la demanda de las plantas termoeléctricas. Se había pensado que parte de la menor demanda brasileña tendría por destino a la Argentina.

A fines de abril Petrobras comenzó a bombear crudo desde el yacimiento marítimo de Tupí, considerado el segundo mayor hallazgo petrolero en 20 años, con reservas estimada en 800 millones de barriles.

CALENDARIO DE EVENTOS


Evento Fecha Lugar Organizador

PLASTICOS’09 29/6 al 2/7/2009 Centro Costa Salguero, Buenos Aires, Argentina

Banpaku AS www.banpaku.com.ar

IPLAS 2009 25 al 29/8/2009 Guayaquil, Ecuador www.espol.edu.ec/aseplast

43rd. Annual Meeting General Business & Supply Chain 3 al 7/10/09 Berlin

Alemania www.epca.be

24ª Conferencia Mundial de Gás 2009 5 al 9/10/2010 Argentina www.wgc2009.com

29ª Reunión Anual Latinoamericana de Petroquímica

7 al 10/11/2009 México, D.F. México [email protected]

ARGENPLAS 2010 22 al 26/3/2010 La Rural, Buenos Aires Argentina

CAIP - Cámara Argentina de la Industria Plástica [email protected]

NPRA – 108 Annual Meeting 21 al 23/3/2010 Phoenix, AZ EE.UU.

NPRA www.npra.org

NPRA - International Petrochemical Conference 28 al 30/3/2010 San Antonio, Texas

EE.UU. NPRA www.npra.org

K2010 27/10 al 3/11/2010 Düsseldorf Alemania

Messe Düsseldorf

CHILEPLAST IV Feria Internacional de la Industria del Plástico

18 al 21/11/2010 Santiago Chile

Asociación Gremial de Industriales del Plástico – ASIPLA www.asipla.cl

CONGRESOS Y REUNIONES


BRASILPLAST 2009 BRASILPLAST 2009 (12ª Feria Internacional de la Industria del Plástico) se desarrolló del 4 al 8 de mayo de 2009, en el Pabellón de Exposiciones del Anhembi, en San Pablo. Organizada por Reed Exhibitions Alcantara Machado, la principal feria de América Latina y una de las cinco mayores del mundo, contó con el auspicio de ABIPLAST (Asociación Brasileña de la Industria del Plástico), ABIMAQ (Asociación Brasileña de Máquinas y Equipamientos), SIRESP (Sindicato de las Industrias de Resinas Sintéticas del Estado de São Paulo) y ABIQUIM (Asociación Brasileira de la Industria Química). Las Rondas Internacionales, realizadas durante el evento, contaron con 10 compradores internacionales (entre importadores, distribuidores y representantes) de 10 países (África del Sur, Argentina, Chile, Costa Rica, Eslovenia, España, Honduras, Paraguay, Polonia y Turquía) y 20 empresas brasileñas de la industria de máquinas y accesorios para la industria del plástico. Fueron realizados 84 contactos y la expectativa de negocios para los próximos 12 meses supera los US$ 12 millones. Ese monto es casi tres veces superior a los resultados obtenidos en la edición 2007 de la Feria. Recibió 1.302 expositores y marcas nacionales e internacionales, de las cuales dos tercios eran del sector de máquinas y equipamientos. El público llegó a 63.168 visitantes/compradores nacionales y 1.336 internacionales de 62 países. Durante la Feria, los visitantes pudieron acompañar el ciclo completo de la industria del plástico, recorriendo los stands que mostraban desde la materia prima hasta máquinas de gran porte, que permiten la producción compactada, pasando por diversos procesos de producción y llegando al producto final, como embalajes personalizados y ergonómicos. En el campo de los productos, fueron presentadas diversas innovaciones para aplicaciones cada vez más diversificadas del plástico: en la fabricación de automóviles, de electro-electrónicos, de productos del área de salud/hospitalaria, en la construcción civil y en una infinidad de otros artículos que están presentes en la vida de todas las personas. Una de las atracciones de esta edición fue el plástico verde, producido a partir del etanol. Por ser un producto "premium", la producción de plásticos a partir del etanol se destina a suplir los principales mercados internacionales, que exigen productos de desempeño y calidad superiores, principalmente para la industria automotriz, de embalajes alimenticios, cosméticos y artículos de higiene personal, que realizan tests de aplicaciones. Las evaluaciones realizadas en la fase inicial del proyecto constataron un enorme potencial de crecimiento y de valorización del mercado de polímeros verdes (materia prima para producción del plástico). Para cerrar el ciclo de la cadena productiva, la Feria también mostró alternativas de uso postconsumo del plástico, como el reciclaje energético. Los sectores de la Feria fueron los siguientes: • Transformadores de Plástico • Resinas Sintéticas • Productos Básicos y Materias Primas Químicas en General • Máquinas, Equipamientos y Accesorios • Moldes y Herramental • Instrumentación, Control y Automación • Servicios y Proyectos Técnicos • Entidades, Publicaciones Técnicas y Servicios

CONGRESOS Y REUNIONES


ARGENPLÁS 2010 Del 22 al 26 de marzo de 2010 en La Rural, Predio Ferial de Buenos Aires se presentará Argenplás 2010, convocando a este importante sector industrial, junto a más de 38.000 profesionales y decisores de compra de Argentina y el mundo. En esta nueva edición del más grande e importante evento del sector de la industria plástica en Argentina se podrá observar, durante cinco únicos días, las más avanzadas tecnologías relacionadas con la industria del plástico. Argenplás 2010 representa una plataforma de negocios tanto para grandes empresas como para PyMEs, y se propone una vez más superar todos los niveles cualitativos y cuantitativos de la última edición en la que participaron más de 38.000 profesionales del sector en una muestra que tuvo 500 expositores de 38 países. Durante Argenplás 2010, los más importantes players de la industria nacional e internacional tendrán la oportunidad de mostrar sus nuevas máquinas, equipamiento, materias primas y productos demostrando toda la innovación tecnológica del sector en 36.000 m2 de exposición. La exposición está organizada por Alcantara Machado y la Cámara Argentina de la Industria Plástica - CAIP, y realizada por Reed Exhibitions. Para mayor información: www.argenplas.com.ar

NOVEDADES


POLIETILENO

Artículo preparado por el Sr. Gonzalo Nuñez El polietileno (PE) es químicamente el polímero más simple. Se representa con su unidad repetitiva (CH2-CH2)n. Se obtiene de la polimerización del etileno (de fórmula química CH2=CH2, llamado eteno por la IUPAC), del que deriva su nombre.

Molécula de polietileno conformada por unidades de monómero de etileno que se repiten.

Descubrimiento y desarrollo inicial Entre 1869 y 1879 fueron publicados varios informes científicos sobre los polímeros de las olefinas. Como las olefinas en estado gaseoso tienen poca tendencia a la polimerización, pasaron años antes de lograrse la polimerización del etileno. El polietileno fue obtenido, por accidente, a principios de la década de 1930 por E.W. Fawcet y R.O. Gibson de ICI durante un programa de investigación sobre el comportamiento de gases a muy altas presiones. El etileno que usaban estos investigadores estaba contaminado con el nivel apropiado de oxígeno para catalizar la reacción de polimerización. Posteriormente, en el año 1935, Michael Perrin, también de ICI, definió las condiciones óptimas de reacción, y la producción de polietileno por ICI comenzó en 1939. El proceso de ICI utilizaba un reactor autoclave, con presiones elevadas (1.000 a 3.000 atmósferas) y temperaturas del orden de los 100 a 200 ºC. Este fue el polietileno ahora conocido como polietileno de baja densidad. Durante esta época BASF desarrolló otro proceso de producción, basado en un reactor tubular, llamándolo Lupolen. El material era tan valioso que durante la segunda guerra mundial se recuperaba de los aviones abatidos y era reprocesado para su re-uso. El polietileno de alta densidad fue descubierto por Karl Ziegler, del Instituto Max Planck, en los primeros años de la década de 1950. Este polietileno tenía características significativamente diferentes del polietileno de baja densidad y era producido a bajas presiones y temperaturas. La primera planta de polietileno de alta densidad fue construida por Hoechst en 1955, en Alemania. Materia prima El etileno es la materia prima para la obtención de polietileno. El etileno es un compuesto químico orgánico formado por dos átomos de carbono enlazados mediante un doble enlace. A temperatura ambiente es un gas de apariencia incolora.

Estructura molecular del etileno

NOVEDADES


Su obtención petroquímica es principalmente por crackeo de hidrocarburos en presencia de vapor de agua (steam cracking), proceso que puede utilizar diversas materias primas (etano, propano, butano, gas oil y nafta virgen). El cracking catalítico es un proceso que utilizan las refinerías para la obtención de combustibles (nafta y gas oil) valorizando otros cortes de hidrocarburos cuya demanda es menor a la de los combustibles mencionados. Este proceso origina olefinas como co-productos. El etileno producido en el proceso puede ser recuperado si el tamaño de la refinería lo justifica.

Productor Localización Capacidad instalada

Proceso Materias primas

PETROBRAS ARGENTINA S.A

San Lorenzo (Sta Fe) San Lorenzo (Sta Fe)

21.000 31.000

Lurgi-Linde Fish

Nafta, propano Propano

PBB Polisur S.A Bahía Blanca (Bs As) Bahía Blanca (Bs As)

275.000 425.000

Linde CF Braun/Dow Chem

Etano Etano

Productores de etileno en Argentina Fuente: IPA

Producción de etileno en Sudamérica por tipo de materia prima (miles de toneladas)

(proyecciones a partir de 2007) Fuente: CMAI

Participación porcentual por empresa en la capacidad instalada de etileno en Sudamérica

Fuente: CMAI

NOVEDADES


Propiedades generales

Existen básicamente cuatro propiedades moleculares que afectan la mayoría de las propiedades esenciales del polietileno (y de las poliolefinas en general). Estas propiedades moleculares las determinan los materiales usados para producir las poliolefinas y las condiciones bajo las cuales se las produce. Las propiedades son:

Distribución de ramificaciones: las ramificaciones de cadena afectan a muchas de las propiedades del polímero, tales como la densidad, dureza, flexibilidad y transparencia. Estas ramificaciones también se convierten en puntos de la red molecular donde puede ocurrir oxidación. Cuando a un homopolímero (poliolefina formada por un solo tipo básico de monómero) se incorporan otros monómeros (denominados comonómeros) las moléculas resultantes reciben el nombre de copolímeros. Los comonómeros generan cadenas laterales que proporcionan mejoras en ciertas propiedades específicas. Los comonómeros que se usan con mayor frecuencia con el PELBD (polietileno lineal de baja densidad) y el PEAD (polietileno de alta densidad) son las alfa olefinas, estas incluyen, entre otros, el buteno, hexeno y octeno, así como el propileno. Las cadenas moleculares pueden estar más o menos ramificadas, formando estructuras que pueden ser caracterizadas por la longitud media de la cadena, por la distribución de cadenas longitudinales, por el grado de ramificación y por la distribución de los comonómeros.

Estructuras del polietileno de baja densidad, de baja densidad lineal y de alta densidad

Densidad: las resinas de poliolefinas son una mezcla de áreas cristalinas y amorfas. En

las áreas cristalinas las cadenas moleculares se arreglan más o menos paralelamente unas a otras. En áreas amorfas se arreglan al azar. En los polímeros, el mayor grado de cristalinidad implica mayor densidad de la resina, la cual posee pocas ramificaciones (y por lo tanto puede compactarse más eficientemente), mientras que las ramificaciones dificultan el acomodamiento disminuyendo la densidad del polímero.

Poliolefina Densidad g/cm3

PEBD-Polietileno de baja densidad

0,916 a 0,925

PEMD-Polietileno de media densidad

0,926 a 0,940

PEAD-Polietileno de alta densidad

0,941 a 0,965

PELBD-Polietileno lineal de baja densidad

0,910 a 0,940

VLDPE-Polietileno de muy baja densidad

0,880 a 0,910

Clasificación del PE por densidad según ASTM D 1248

NOVEDADES


Fuente: Tecnología de las poliolefinas

Relación entre la densidad del polietileno y la ramificación de sus cadenas

Peso molecular: cada resina de poliolefina consiste en una mezcla de cadenas largas y

cortas, o sea, cadenas de alto y bajo peso molecular. El promedio de estos pesos se llama peso molecular promedio. A medida que el peso molecular promedio aumenta, también aumenta la fortaleza de la resina, pero desgraciadamente también se hacen más difíciles de procesar debido al aumento de su viscosidad. Ambas propiedades (peso molecular y viscosidad) se miden por medio de un parámetro denominado índice de fluencia (IF), el cual se relaciona inversamente con el peso molecular promedio de la resina, cuando el peso molecular aumenta, el IF disminuye.

Nombre Peso molecular (g/gmol) Baja densidad PEBD 100.000 – 300.000

Baja densidad lineal PELBD 200.000 – 500.000 Alta densidad PEAD 200.000 – 400.000

PEAD de alto peso molecular

HMW HDPE 200.000 – 500.000

PE de Ultra Alto Peso Molecular

UHMW PE 3.000.000 – 6.000.000

Clasificación del PE por peso molecular Fuente: Tecnología de las poliolefinas

Distribución del peso molecular: las distribuciones unimodales de peso molecular pueden

ser anchas o angostas. También pueden tener una distribución bimodal e incluso trimodal, con dos o tres picos de distribución. Estas distribuciones tienen una gran incidencia en las propiedades de la resina. Cuando la distribución consta de cadenas cuya longitud se aproxima al promedio se dice que la resina tiene una distribución estrecha o angosta de peso molecular. Las resinas de distribución ancha de peso molecular son aquellas que poseen una variedad de longitudes de cadena. En general, las resinas con distribución estrecha de peso molecular tienen una mayor resistencia al resquebrajamiento bajo tensión y mejores propiedades ópticas. Las resinas con distribución amplia de peso molecular generalmente presentan mayor resistencia al impacto y mayor facilidad de procesamiento.

NOVEDADES


Distribución unimodal del peso molecular de un polímero

Fuente: http://pslc.ws/spanish/weight.htm

Propiedades particulares y estructura del mercado local Polietileno de baja densidad (PEBD): el polietileno de baja densidad (PEBD), el primer PE en ser comercializado, tiene una estructura ramificada y es amorfo. Su bajo grado de cristalinidad es atribuido a las frecuentes ramificaciones cortas y largas. Se comporta como un material altamente flexible y su apariencia natural es traslucida. Sus aplicaciones principales son para bolsas, cable, película para embalaje, bolsas para suero, tuberías para riego, base para pañales, etc.

86%

9% 5%

FilmExtrusiónVarios

Estructura del mercado local en 2007 del polietileno de baja densidad convencional

Fuente: IPA

Polietileno de alta densidad (PEAD): el polietileno de alta densidad (PEAD) es un polímero cuya estructura es lineal, sin ramificaciones. Tiene menor flexibilidad que el de baja densidad, debido a su usual mayor peso molecular. Sus aplicaciones incluyen: bolsas, envases (de alimentos, detergentes, pinturas, etc), juguetes, macetas, tuberías, cajones para gaseosas, etc.

NOVEDADES


35%

32%

15%

14% 4% FilmSopladoInyecciónTuberíaVarios

Estructura del mercado local en 2007 del polietileno de alta densidad

Fuente: IPA

Polietileno lineal de baja densidad (PELBD): el polietileno lineal de baja densidad se obtiene polimerizando el etileno con un alqueno (especialmente 1-buteno) a baja presión, en disolución, suspensión o fase gaseosa y en presencia de catalizadores. Se trata de un polímero con ramificaciones muy cortas y uniformes que hacen que su temperatura de fusión y su resistencia a la tracción y al agrietamiento sean superiores a las del polietileno de baja densidad. Se utiliza en el recubrimiento de cables y en la fabricación de objetos moldeados por extrusión o soplado.

85%

10% 5%

FilmInyecciónVarios

Estructura del mercado local en 2007 del polietileno de baja densidad lineal

Fuente: IPA

Polietileno de muy baja densidad: el polietileno lineal de muy baja densidad (VLDPE) representa una extensión del PELBD hacia densidades menores. Las menores densidades se obtienen a través de una mayor cantidad de ramificaciones cortas, es decir, usando más comonómero. Algunas de sus propiedades son mejoradas (principalmente las asociadas con la elasticidad), pero tiene una tendencia a ser más pegajoso que el PELBD convencional. Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular (UHMWPE): este tipo de polietileno presenta un peso molecular ultra-alto de tres a seis millones de gramos por cada mol. El UHMWPE ofrece ciertas propiedades sobresalientes que lo clasifican como plástico de ingeniería, su resistencia química es elevada y tiene una gran resistencia al envejecimiento, abrasión, al impacto y a la fatiga. Este material se conserva rígido aún cuando se somete a un calentamiento continuo, esto es debido a los puntos de entrecruzamiento que posee y que imposibilitan el deslizamiento de las macromoléculas.

NOVEDADES


Procesos de polimerización 1) Alta presión: para producir PEBD se utilizan reactores de alta presión. El gas etileno es comprimido e inyectado al reactor donde se activa por medio de un catalizador y se polimeriza. El producto fluye a un separador donde se retira el gas no utilizado, retornándolo al proceso. Luego el material fundido va a un extrusor, donde opcionalmente, se agregan aditivos antes de pelletizarlo. El PEBD una vez pelletizado es transportado neumáticamente a silos para su homogeneización, clasificación y distribución. Las presiones en los procesos de alta presión están oscilan entre 15.000 y 50.000 psi, con temperaturas entre 150 y 325 ºC, el calor de reacción es removido a través de chaquetas de enfriamiento en un proceso generalmente adiabático. Hay dos procesos, uno el de reactor autoclave (con agitador) y otro con reactor tubular (serpentina). La polimerización en el reactor autoclave se hace partiendo de etileno al cual se le inyecta peróxidos orgánicos. La reacción se inicia a aproximadamente 150 ºC al descomponerse los peróxidos, obteniéndose una polimerización con una conversión de entre 15 y 40%. Este proceso puede producir resinas de LDPE con un amplio intervalo de distribuciones de pesos moleculares.

Reactor autoclave Fuente: Equistar

En el proceso tubular se alimenta etileno al reactor, agregándose como catalizadores una combinación de oxígeno y peróxido. La reacción se realiza entre 150 y 300 ºC, con una conversión de 20 a 30%. El reactor está constituido por tubos con camisas por las que circula agua caliente, lo que permite regular la temperatura de reacción y el perfil de temperatura. Al final del reactor, una válvula automática regula la presión de éste descargando periódicamente una mezcla de gas y polímero a un separador de alta presión.

Reactor tubular

Fuente: Polymer Technology

NOVEDADES


2) Solución

El proceso de solución opera a presiones de hasta 1.000 psi, con temperaturas arriba del punto de fusión del polímero, típicamente mayores de 135 °C y hasta 200 °C. La remoción de calor se efectúa a través del solvente y paredes del reactor. Algunos procesos usan chaquetas de enfriamiento y solvente hirviendo para remover calor. El polímero debe permanecer disuelto en el solvente durante la polimerización. Algunos de los solventes usados son el octano y el ciclohexano (, tienen alto punto de ebullición y bajo costo). Se puede usar buteno y hexeno como comonómeros, pero el octeno es posiblemente el más usado. El proceso tiene buen control de peso molecular y distribución de peso molecular produciendo resinas para película con buena apariencia. Si bien puede producir PEAD, se usa normalmente para producir PELBD. A pesar que un único reactor puede ser utilizado, los reactores múltiples proveen un buen control de temperatura, distribución de peso molecular y la posibilidad de producir resinas bimodales. El sistema de polimerización opera al 15-20% de polímero en la solución fundida y alcanza más del 90% de conversión del etileno por pasada. Para las resinas convencionales (LLDPE y HDPE), éste proceso utiliza catalizadores Ziegler de alta reactividad, preparados mediante la reacción de titanio con otros componentes

Reactores de solución

Fuente: Nova Chemicals

3) Suspensión El polietileno se obtiene mediante un proceso catalítico, por reacción de etileno con hidrógeno y buteno en suspensión de hexano o de isobutano (proceso Slurry). Las reacciones se realizan en un reactor agitado de proceso continuo, a una presión que oscila de 100 a 600 psi, y a una temperatura que varía entre 50 a 100 ºC. En estas condiciones el catalizador se mantiene suspendido en el hexano y el polímero, a medida que se genera, se va depositando sobre su superficie. Una vez terminada la reacción, la suspensión pasa por una centrífuga que separa el hexano del polvo húmedo. El polietileno obtenido en polvo, es secado en horno con corriente de nitrógeno caliente. Luego el polvo es transportado a los silos de almacenaje, donde es homogeneizado antes de enviarlo a la unidad de extrusión.

NOVEDADES


Este proceso es normalmente utilizado para producir PEAD. Avances recientes en metalícenos permiten producción de PELBD, pasando el limite inferior de 0,925 g/cm3.

Polimerización en suspensión

Fuente: DOW

4) Fase gas

El etileno purificado se une con el comonómero en cantidades definidas, que son función de la densidad del producto a obtener, formando la corriente de alimentación fresca al reactor. A la corriente anterior se le adiciona hidrógeno gaseoso de alta pureza, en una cantidad determinada que es función del peso molecular y de la distribución del mismo en el polietileno a obtener. A la corriente así obtenida se le adiciona una corriente de cocatalizador en forma dosificada, que es función del producto a obtener. Esta corriente gaseosa se mezcla con la corriente gaseosa de reciclo y entra al reactor de polimerización de lecho fluido por su parte inferior. En la cámara de reacción del reactor se hallan partículas de polvo de polietileno al estado fluidizado por medio de la corriente gaseosa que atraviesa la placa de distribución de gas. El catalizador se introduce en la cámara de reacción al estado de polvo seco. De esta manera, la corriente gaseosa circulante va polimerizando alrededor de las partículas de catalizador, generando un incremento en el volumen de éstas, que permanecen en estado fluido. El porcentaje de polimerización en cada paso por el reactor es del 2 %, y la conversión total del monómero en el proceso es mayor al 97 %. El peso molecular y su distribución en el polímero obtenido es función de la temperatura de reacción. Las partículas del polímero son descargadas del reactor en forma intermitente por medio de un sistema de válvulas a una cámara de desgasificación primaria o tanque de descarga de producto. La fracción no convertida del gas es purificada y pasa por un compresor centrifugo que le eleva la presión por encima de la presión del reactor, y luego pasa por un intercambiador que le regula su temperatura, para posteriormente ser mezclado con la corriente de alimentación fresca que entra nuevamente al reactor. El polvo de polímero pasa al tanque de desgasificación donde es fluidificado por medio de nitrógeno para poder eliminar casi totalmente el resto de gas; la corriente gaseosa emergente es enviada a la antorcha para su quemado. El polvo sale del tanque de desgasificación a través de una válvula exclusa rotativa que oficia de dosificador volumétrico continuo que lo envía conjuntamente con los aditivos dosificados por un sistema gravimétrico a un mezclador intensivo. En el mezclador el polímero es amasado, mezclado y plastificado, formando una masa homogénea de elevada viscosidad; esta última es tomada por una bomba a engranajes especialmente diseñados para materiales altamente

NOVEDADES


viscosos que la impulsa a través de la plaqueta de la pelletizadora. Los pellets suspendidos en el agua son separados de esta última por medio de una zaranda húmeda que vuelca el agua para ser reciclado, y envía los pellets húmedos a un secador centrífugo rotativo en el cual son secados por medio de aire que circula en contracorriente. Este proceso es utilizado para producir desde PELBD hasta PEAD.

Reactor en fase gaseosa

Fuente: Dow

Procesos comerciales de polimerización – PE

Hay una gran cantidad de procesos comerciales para producir polietileno. Se pueden contar 27 tecnologías para producirlo, pero se debe tener en cuenta que la mayoría de las tecnologías ofrecen opciones y variaciones sobre la plataforma básica. Algunas de estas tecnologías solo son usadas por la empresa dueña de la tecnología, otras son usadas también en emprendimientos conjuntos, otras son licenciadas con restricciones (manteniendo la parte más interesante sin licenciar) y otras son licenciadas sin mayores restricciones. Los procesos, su licenciador (generalmente el dueño de la tecnología, pero no siempre) y el rango de productos se pueden resumir en la siguiente tabla:

Licenciatario Nombre del proceso

Tipo de proceso

Rango de productos

Comentarios

Basell Hostalen Suspensión, 2 reactores

HDPE Productos bimodales. Inventado por Hoechst

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Basell Lupotech G Fase gas PELBD/AD Inventado por

BASF. Tecnología incorporada en nuevo Spherilene en 2/06

Basell Lupotech TM y TS

Alta presión, tubular

LDPE,EVA Hasta 30% EVA. Inventado por BASF

Basell Spherilene Fase gas, reactores en cascada

PELBD/AD Inventado por Montell

Borealis Borstar Suspensión, Fase gas

PELBD/AD

Chevron Phillips Suspensión PELBD/AD, mPE

Inventado por Phillips

Dow Dowlex Solución PELBD/AD, mPe

No se licencia

Dow Unipol II Fase gas, reactores en cascada

PELBD/AD Productos bimodales. No se licencia. Inventado por Union Carbide

Enichem Alta presión, autoclave y tubular

PEBD

Exxon Mobil Alta presión, autoclave

PEBD, EVA Hasta 40% EVA.

Exxon Mobil Alta presión, tubular

PEBD, EVA Hasta 10% EVA

Ineos Innovene Fase gas PELBD/AD, mPE

Inventado por BP

Lyondell Alta presión, autoclave

PEBD, EVA Hasta un 40% EVA. Inventado por USI

Lyondell Alta presión, tubular

PEBD, EVA Hasta 30% EVA. Inventado por USI

Lyondell/Maruzen Suspensión, 2 reactores

PEAD Productos bimodales. Inventado por Nissan

Mitsubishi Alta presión, autoclave

PEBD

Mitsui CX Suspensión PEAD Productos bimodales

Mitsui Evolue Fase gas PELBD/AD Nipón PC/JPO Suspensión PEAD Nova AST-

Advanced Sclairtech

Solución, dos reactores.

PELBD/AD SSC.

Nova Sclair Solución, un reactor

PELBD/AD SSC.Inventado por Du Pont Canadá.

NOVEDADES


Polimeri Europa Alta presión, autoclave

PEBD

Sabic Sabtec –Clean Tubular Reactor (CTR)

Alta presión, tubular

PEBD Inventado por DSM, antes Stamicarbon

Sabic Stamicarbon Compact Solution Process

Solución PELBD/AD Inventado por DSM, antes Stamicarbon

SembCorp Simon-Carves

Alta presión, autoclave

PEBD Sub licenciador de ICI

Sumitomo Easy Processing Technology

Fase gas PELBD

Ube Alta presión LDPE, mPE Univation Unipol Fase gas, un

reactor PELBD/AD mPE

Inventado por Union Carbide

Fuente: Polyolefins Consulting (extraído de la materia “Tecnología de Poliolefinas” dictada por Ing. Jorge O. Buhler Vidal en el Curso de “Especialista en Industria Petroquímica”)

Empresas productoras y capacidades a nivel regional (ordenado por tipo de producto)

Fuente: APLA 2008/2009

País Empresa productora Tipo de polietileno

Capacidad

Argentina DOW ARGENTINA PEAD 560.000 t/a Brasil BRASKEM PEAD 1.450.000 t/a Brasil RIOPOLQUATTOR PEAD 540.000 t/a Brasil SOLVAAY

POLIETILENO PEAD 82.000 t/a

México PEMEX PETROQUÍMICA

PEAD 200.000 t/a

Venezuela POLINTER PEAD 100.000 t/a Argentina DOW ARGENTINA PEBD 90.000 t/a Brasil BRASKEM PEBD 525365.000 t/a Brasil DOW BRASIL PEBD 130.000 t/a Brasil POLIETILENOS

UNIAOQUATTOR PEBD 27130.000 t/a

Brasil TRIUNFO PEBD 160.000 t/a Chile PETRODOW PEBD 47.000 t/a Colombia ECOPETROL S.A PEBD 57.000 t/a México PEMEX

PETROQUÍMICA PEBD 291.000 t/a

Venezuela POLINTER PEBD 85.000 t/a Argentina DOW ARGENTINA PEBDL 440.000 t/a Brasil BRASKEM PEBDL 625.000 t/a Brasil RIOPOLQUATTOR PEBDL 540.000 t/a Venezuela POLINTER PEBDL 190.000 t/a

NOVEDADES


Información de Mercados

Exportaciones netas de polietileno (miles de toneladas año)

Nota: Medio Oriente se convertirá en el principal proveedor mundial de polietileno

Fuente: Nexant

Comentario: Medio Oriente se convertirá en el principal proveedor mundial de polietileno

Total exportaciones netas de polietileno en América del Sur (miles de toneladas año)

Fuente: Nexant Comentario: América del Sur se moverá a una posición balanceada de capacidad exportadora y demanda insatisfecha de polietileno hacia el año 2015

NOVEDADES


Total exportaciones netas de polietileno en Estados Unidos (miles de toneladas año)

Fuente: Nexant

Comentario: Estados Unidos continuará siendo un exportador neto de LDPE, con una proyección de déficit en LLDPE y HDPE.

Proyectos de polietileno en América Latina

Fuente: Nexant

Comentario: hay muchos proyectos nuevos en América Latina, pero las cuestiones políticas y de tiempo serán relevantes. América Latina podrá exportar fácilmente hacia Norte América.

NOVEDADES


Flujo mundial de polietileno

Fuente: Nexant

Comentario: el mercado mundial de exportación cambiará, con Medio Oriente mostrando su presencia en el mercado Americano (enviará por barco hacia EE.UU. y se exportará desde allí)

NOVEDADES


DEMANDA ELÉCTRICA DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA

Artículo preparado por el Sr. Gonzalo Nuñez

Las empresas socias del Instituto Petroquímico Argentino han colaborado en proporcionar información sobre el consumo eléctrico de cada una de ellas. La información obtenida fue complementada con la del consumo eléctrico que publica el IPA en su anuario estadístico y presentada en la tabla y gráficos siguientes:

Demanda anual (MWH) Demanda horaria (MW) 2.279.474 285

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

GWH

2003 2004 2005 2006 2007

Demanda total

Demanda industrial

Evolución de la demanda eléctrica total e industrial en Argentina

Fuente: IPA

6%

94%

Demanda de la industriapetroquímica

Demanda de otrasindustrias

Demanda eléctrica de la industria petroquímica como porcentaje de la demanda industrial total

Fuente: IPA

NOVEDADES


2% 10%16%

10%3%8%9%

32%

6% 4%

Fabrica Militar RíoTerceroRepsol YPF

DOW

Profertil

Petroquímica Cuyo

Compañía Mega

Petrobras

Solvay Indupa

Petroquímica Río III

Petroken

Consumo eléctrico por empresa como porcentaje del total del consumo petroquímico

74.77225.355

75.000143.839

1.379.205

308.391

195.800 AREA RIO TERCERO

AREA ENSENADA

POLO BAHIA BLANCA

AREA CAMPANA

AREA PLAZA HUINCUL

AREA LUJAN DE CUYO

AREA SAN LORENZO

Demanda anual por área de plantas petroquímicas (MWh)

IPA Actividades


INDICE DE COSTOS DE PLANTAS PETROQUIMICAS IPA


CONSTRUCCIÓN DEL INDICE

Para la construcción del índice se seleccionó una planta petroquímica modelo y se procedió a realizar un desglose de los distintos componentes que intervienen en la construcción de la misma tales como materiales, equipos, mano de obra, ingeniería, etc. Llevar a cabo esta apertura nos permitió determinar la incidencia de cada uno de esos componentes en el valor final de la planta, para luego afectar a cada uno de ellos con un índice respectivo que lo actualiza al período deseado. A partir de estimaciones y valores confiables se comparó el costo de cada ítem con el de EE.UU. lo que nos permite también tener una comparación de la evolución del costo de una planta petroquímica construida en Argentina y en la costa del Golfo de EE.UU. El índice está actualizado provisoriamente con datos de la revista vivienda para componentes locales que afectan al costo de la construcción y con índices de Chemical Engineering para componentes importados y para la evolución del costo en EE.UU. Esperamos en un tiempo razonable tener la colaboración de proveedores locales de equipos y materiales que nos permitan alcanzar valores más exactos, al incorporar la evolución de equipos y materiales con posibilidad de ser construidos en el país. Nota: Para efectuar la comparación entre plantas en Estados Unidos y en Argentina se contó con la colaboración de nuestro socio Techint.

INDICE IPA DE PLANTAS PETROQUÍMICAS

Diciembre

2005 Diciembre

2006 Diciembre

2007 Septiembre

2008 Marzo 2009

Indice general 100 117,4 140 161,3 165,6 Equipos 100 111 126,2 145 139

Intercambiadores 100 112,2 130 156,4 140,8 Bombas 100 107,7 126,3 139 149,4

Compresores 100 105,6 112,5 114,3 117,1 Piping 100 116,6 149,2 192,3 192

Ingeniería 100 116,8 126,8 166,7 166,7 *Mano de obra

vestida 100 128,8 155 174 184,6

Materiales eléctricos

100 131,2 152,6 174,65 147,7

Obras civiles 100 116,8 148,3 165,7 171 Estructuras

metálicas 100 127,4 154,2 180,8 187,6

(1) La mano de obra vestida incluye los costos directos de mano de obra (salarios y cargas laborales) y los costos indirectos como supervisión, equipos de construcción, herramientas, etc.

INDICE DE COSTOS DE PLANTAS PETROQUIMICAS IPA


VARIACIÓN EN EL COSTO DE UNA PLANTA PETROQUÍMICA TIPO COMPARADA CON EE.UU.

ARGENTINA Diciembre

2005 (MM US$)

Diciembre 2006

(MMUS$)

Diciembre 2007

(MMUS$)

Septiembre 2008

(MMUS$)

Marzo 2009

(MMUS$) Battery Limits

530

622,2

741,4

854,8

877,7

Off-Sites 259,7 304,9 363,3 418,8 430 Total Final 789,7 927,1 1.105,7 1.273,6 1.308

Notas: 1) La planta modelo es una planta de etileno base nafta de 500.000 tn/año 2) Todos los valores incluyen costo de aranceles y fletes de materiales y equipos importados.

COSTOS RELATIVOS REGIONALES

Localización Costo de la planta (MMUS$)

Ítems involucrados para la estimación

Buenos Aires

1.308

Rosario

1.207

Córdoba

1.243,2

Tucumán

1.197

Neuquén

1.415

Jujuy

1.138,5

La Plata

1.284,5

Acero, hierro, alambre, arena,

cal, canto rodado, caños, carpintería, cascote, cemento, clavos, combustibles, chapas,

electricidad, techados, frentes, herramientas,

hidrófugo, ladrillos, maderas, maquinas y equipos,

mármoles, matafuegos, pinturas, pisos, tanques, mano

de obra, yesería, zinguería, vidrios, cristales y espejos.

Fuente: referencia de revista Vivienda

Nota: los costos relativos regionales reflejan la variación del costo de la construcción de una planta de etileno en distintas zonas de nuestro país respecto al correspondiente al de la ciudad de Buenos Aires, que se tomó como lugar de referencia para la elaboración del índice. La determinación se lleva a cabo mediante el análisis de la evolución de precios de una canasta de materiales y mano de obra seleccionados, por lo cual sus valores son sólo indicativos.

ESTADOS UNIDOS

Diciembre 2005

(MM US$)

Diciembre 2006

(MMUS$)

Diciembre 2007 (MMUS$)

Septiembre 2008

(MMUS$)

Diciembre 2008

(MMUS$) Battery Limits

560

598,5

618,6

715

644

Off-Sites 274,4 293,3 303,1 350,35 315,6 Total Final 834,4 891,8 921,7 1.065,3 959,6

INDICE DE PRECIOS IPA


Cómo es el índice IPA El índice de precios IPA intenta reflejar las oscilaciones de los precios de productos petroquímicos en el marco internacional. Base y metodología de cálculo: 1. La base está conformada por una canasta de 14 productos de mayor consumo y

producción a saber: Benceno, Butadieno, Estireno, Etileno, Metanol, MTBE, PEAB, PEBD/PELBD, PP, Propileno, PVC, PS, p-Xileno y Tolueno.

2. Los precios mensuales de cada producto se obtienen de publicaciones internacionales y se eligieron los más representativos para cada uno.

3. Los índices mensuales de cada producto se calculan como un promedio ponderado entre los precios de EE.UU. y Europa. Los factores para la ponderación resultan de las producciones de 1995 en cada uno de los dos territorios considerados.

4. Se estableció como índice base: enero de 1993 = 100

año 13 – nro. 54 – julio 2009 - ipa.org.ar · destilación reactiva, mientras que la de...

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