Fabricación del polipropileno. Procedimiento “Spheripol” (1982)

La primera planta con este procedimiento se instaló en 1982 en Brinsidi por Montedison.

Actualmente el 35% de la producción del polipropileno en el mundo se realiza mediante el procedimiento Spheripol. El procedimiento Spheripol es modular y consta de tres etapas principales:

1. Alimentación continua del monómero polipropileno en fases líquida de alta densidad
2. Catalizador, hidrógeno para controlar el peso molecular en el reactor.
3. Polimerización
4. Terminación

Las características principales del procedimiento son:

• Utilización del polipropileno concentrado en fase líquida en sustitución del disolvente
• Utilización de catalizadores Z/N de tercera generación (avant catalyst), muy activos y de elevada selectividad (elevada estereoespecificidad)
• Proceso de polimerización en masa (bulk polymerization), sin residuos de catalizador contaminantes
• Reactores tubulares de lazo, para la polimerización, más eficaces

• Pueden utilizarse diferentes catalizadores para obtener polímeros con diferentes propiedades
• Reactores en fase gaseosa adicionales para fabricar copolímeros pudiendo utilizarse etileno o butileno como monómeros
• La poliolefina de polipropileno fabricada tiene forma esférica

Con el procedimiento Spheripol se fabrica un 35% de la producción mundial del polipropileno.

Los reactores tubulares donde se produce la polimerización son alimentados continuamente con: donante externo (co-catalizador), catalizador, propileno líquido, hidrógeno; con estos componentes se produce una pre-polimerización y una polimerización en los reactores en condiciones de temperatura 70ºC y presión 4 MPa.

En los reactores se producen micro-esferas de polipropileno que pasan a la sección donde se realiza la separación y recuperación del monómero que no ha reaccionado. Las esferas de polipropileno pasan por un reactor en fase gaseosa donde se añaden otros monómeros para producir copolímeros (heterophase copolymers); finalmente el material pasa la sección de acabado en la que se eliminan las impurezas incluidas en el material (stripping) y se realiza el lavado.

El proceso Spheripol aporta una serie de ventajas como

• Diseño modular flexible del procedimiento de fabricación
• Fabrica homopolímeros PP de alta pureza y elevada cristalinidad (99%)
• Productos de elevada isostaticidad
• Bajos costos de producción (se elimina el disolvente y se reducen al mínimo las impurezas)
• Producción de esferas dentro del reactor Vessel
• Mejor control del proceso
• Poliolefinas PP de las mejores calidades
• Fabricación de una amplia gama de productos: homopolímeros, copolímeros aleatorios (random copolymers), copolímeros de propiedades equilibradas en relación con su excelente resistencia al impacto y rigidez (copolímeros de elevada resistencia al impacto)
• Reducción de la emisión de contaminantes
• Expansión a múltiples aplicaciones de los nuevos polímeros
• No es necesaria la peletización del polímero

Los productos fabricados extienden su uso a múltiples aplicaciones como:

• Homopolímeros para fabricación de tuberías (fractional melt flow rate)
• Termopolímeros de polipropileno para todas las aplicaciones
• Láminas (sheet) para aplicaciones de extrusión
• Películas y fibras
• Copolímeros aleatorios (random copolymers) sin impurezas de residuos de catalizadores para productos de óptica (lentes)
• La gama de productos fabricados se extiende con la introducción del proceso metaceno (Metacene metallocene PP)