El Gas Natural Licuado

7/22/2019 El Gas Natural Licuado

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INTRODUCCION

El GLP es una fraccin de gases condensables presentes en el gas natural o

disuelto en el petrleo. Los componentes del GLP, aunque a temperatura y

presin ambientales son gases, son fciles de condensar, de ah su nombre. En la

prctica, se puede decir que el GLP est mayoritariamente constituido por propano

y butano.

Se utiliza, principalmente como combustible para automviles (AutoGas), para uso

domstico, industrial, cogeneracin, agricultura y propelentes.

El rea de GLP trabaja para un negocio con grandes retos, desarrollando nuevas

soluciones energticas, nuevas aplicaciones que aumentan el valor aadido, y

todo ello soportado con los ms altos estndares de calidad y seguridad.


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EL GAS LICUADO DEL PETROLEO (GLP)

El gas licuado del petrleo, es una mezcla de hidrocarburos gaseosos atemperatura y presin ambiental, mantenida en estado liquido por aumento depresin o descenso de temperatura.

El gas licuado de petrleo es un proceso que se obtiene del proceso de refinacindel petrleo y de plantas recuperadoras de gas natural. Puede ser butano,propano o una mezcla de ambos.

COMPOSICIN QUMICA DEL GLP

Sus principales componentes qumicos son: en un 70% propano (C3H8), 28%butano (C4H10), 2% isobutano ((CH3)2CH-CH3) siendo en mayor proporcin el

propano, los cuales se obtiene en grandes cantidades de los pozos de gas ycrudo, as como en las refineras. Tiene una presin normal de 45C y su estadoes normalmente gaseoso, tambin puede contener otros componentes qumicoscomo propileno y butileno.

CARACTERSTICAS DEL GLP

Es incoloro: tanto en su estado lquido como en su estado gaseoso. Slo sehace visible cuando el gas lquido es liberado en forma muy rpida al medio

ambiente, porque en ese momento se produce una transformacin o cambio deestado, de lquido a gas o vapor. Se puede decir que es gas invisible mientrasno est saturado de humedad y vapor cuando es saturado de humedad yvisible por las gotas de agua en suspensin.

Es inodoro: Por esta caracterstica para su comercializacin se exige que seamezclado con una sustancia odorizante. Los ms usados son algunos sulfurosy /o mercaptanos que por su costo e intensidad del olor debe ser dosificado enaproximadamente 1 Kg. por cada 80,000 litros de gas licuado de petrleo, estasustancia permite que en caso de fuga de gas esta pueda ser fcilmentedetectada.

No es toxico: Los gases licuados de petrleo no son txicos, la accinfisiolgica sobre el organismo, producida por una posible inhalacin, se traduceen una ligera accin anestsica; pero s puede producir asfixia cuando lapersona se encuentra expuesta en un lugar cerrado que contenga unaatmsfera bien concentrada de GLP.

En su estado: A presin atmosfrica y temperatura ambiente (1 atmsfera y20C), el Gas Licuado de Petrleo se encuentra en estado gaseoso. Para


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obtener lquido a presin atmosfrica, la temperatura del butano debe serinferior a -0,5C y la del propano a -42,2C. En cambio, para obtener lquido atemperatura ambiente, se debe someter al G.L.P a presin. Para el butano, lapresin debe ser de ms de 2 atmsferas. Para el propano, la presin debe serde ms de 8 atmsferas.

Mas pesado que el aire: En su fase vapor es ms pesado que el aire enaproximadamente dos veces, por tal razn cuando existe una fuga o esliberado por cualquier circunstancia al medio ambiente, este tiende a buscar laspartes o reas cercanas ms bajas, donde si no existe movimiento de aire,permanecer inmvil, con una gran probabilidad de ser el causante de unadeflagracin.

Mas liviano que el agua: En su fase lquida es ms liviano que el agua, enaproximadamente la mitad de su peso, cuando existe derrame de gas lquido yeste inunda bajo nivel de superficie y/o redes de conductos que contienen agua

u otro fluido, el GLP en estado lquido permanecer por encima del nivelsuperior, movindose conjuntamente con el flujo de agua y al mismo tiempotambin estar vaporizndose, de tal forma que existe alta probabilidad de quelas condiciones se den para que haya deflagracin, en el mismo lugar delderrame o en un sitio cercano o alejado de donde se derramo el GLP.

Efecto de la temperatura: Al aumentar la temperatura del GLP que seencuentra dentro de un tanque cerrado, aumenta su presin. Esto es debido aque aumenta la presin de vapor y, adems, el lquido se expande. Por lotanto, nunca se debe calentar un recipiente que contiene GLP y tampoco sedebe llenar totalmente un recipiente con GLP lquido, sino que se debe dejar

un espacio de por lo menos el 15% del volumen total del recipiente para ladilatacin del lquido.

PROPIEDADES DEL GLP

El GLP se licua bajas presiones entre 60 y 120 PSI aproximadamente,dependiendo de la mezcla propano-butano.

Posee una gran capacidad de expansin de estado lquido a gaseosoaumentando su volumen 270 veces aproximadamente.

El GLP es un combustible que en determinados porcentajes, con el aire formauna mezcla explosiva, presentando un limite de inflamabilidad para el propanoentre 2.15 y 9.60% de gas en aire y para el butano entre 1.55 y 8.60% de gasen aire.

El punto de ebullicin del GLP es: en el Butano: 0.5C bajo cero, Propano:41C bajo cero. GLP: 20 a 25C bajo cero.


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Densidad y viscosidad la densidad y presin de vapor del GLP varan segn lacomposicin. La densidad y peso especfico son mayores que el aire, por loque el GLP resulta ms pesado que ste. Por lo tanto una nube de GLPtender a permanecer a nivel del suelo. El GLP lquido es ms liviano y menosviscoso que el agua, por lo que hay que tener cuidado ya que puede pasar a

travs de poros donde ni el agua, gasoil o kerosene pueden hacerlo. Gravedad especifica, el GLP lquido tiene una gravedad especfica promedio

de 0.539. Esto significa que para un mismo volumen el GLP liquido pesa unpoco ms de la mitad del peso de la gua a 15C.

PROCESO DE LICUEFACCIN

Cuando se extrae el gas natural de los yacimientos subterrneos, a menudocontiene otros materiales y componentes que deben ser eliminados antes de quepueda ser licuado para su uso:

Helio por su valor econmico y por los problemas que podra producir duranteel licuado.

Azufre, corrosivo a equipos, dixido de carbono que se solidifica en lascondiciones de licuefaccin, y mercurio, que puede depositarse eninstrumentos y falsificar las mediciones.

Agua, que al enfriar el gas se congelara formando hielo o bien hidratos queprovocaran bloqueos en el equipo si no se eliminaran.

Hidrocarburos pesados, llamados condensado, que pueden congelarse al igualque el agua y producir bloqueos del equipo y problemas en la combustin delgas.

El GNL producido debe ser usado en procesos de combustin y por lo tanto hayque extraer algunos hidrocarburos para controlar su poder calorfico y el ndice deWobbe (es un parmetro importante cuando se quiere mezclar gasescombustibles y el aire (en una reaccin de combustin), se controla este ndicepara asegurar la combustin satisfactoria en un quemador. Es adems unindicador de intercambiabilidad de combustibles como el gas natural, gas licuadode petrleo, gas de ciudad, gasolina, gasoil y con frecuencia se define en lasespecificaciones de suministro de gas y de transporte de los combustibles).Dependiendo del mercado final, la remocin de etano, propano y otroshidrocarburos debe estar controlada mediante una unidad de remocin de lquidosque puede estar integrada en el proceso de licuefaccin.

Consiste en mdulos de procesamiento llamados trenes. El tamao de un trendepende de los compresores y su capacidad anual se expresa en millones de


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toneladas mtricas (1T = 1336 m3 aprox. de gas). Su capacidad ronda los 4MMTque equivale a procesar ms de 14 millones de m3 por da.

Aunque los principios de licuefaccin no cambien mucho suelen variar los mtodosusados para el ciclo de refrigeracin. Uno de los ms usados es el que emplea

propano pre-enfriado por su bajo costo especfico, eficiencia y flexibilidad. El calorextrado es llevado por el propano y mezcla de refrigerantes a un ambiente deagua o aire.

Hasta hace un tiempo se utilizaban turbinas de vapor para mover los compresoresde refrigeracin. El vapor que mueve las turbinas es posteriormente condensado,tpicamente usando agua fra / fresca, que es, a su vez, la que permite extraer elcalor del gas natural. El problema era la gran demanda de agua que precisaban.

En muchos diseos posteriores las turbinas de vapor fueron reemplazadas porturbinas de gas para el movimiento de los compresores. Tambin se empez ausar aire como refrigerante.

La nueva generacin de plantas se va a ver beneficiada por la reduccin en loscostos debido a mejoramientos en el intercambio de calor.

Dado que la licuefaccin del gas natural implica trabajar a temperaturas en elentorno de -160 C, es necesario eliminar cualquier componente susceptible decongelarse (agua, gases cidos e hidrocarburos pesados) durante el proceso deenfriamiento y obstruir el circuito de ste o producir daos (corrosin, picaduras,etc.) as como compuestos que puedan resultar nocivos para la instalacin, como

es el caso del mercurio. Tambin es necesario eliminar la presencia decompuestos que excedan el lmite permitido por las especificaciones del gascomercial obtenido en el punto de recepcin una vez vaporizado en GNL. Losprocesos con tales fines son los siguientes:

Proceso de enfriamiento

Para convertir el gas natural en lquido, se enfra el gas tratado hastaaproximadamente -161 C, que es la temperatura a la cual el metano sucomponente principal se convierte a forma lquida. El proceso de licuefaccin es

similar al de refrigeracin comn: se comprimen los gases refrigerantesproduciendo lquidos fros, tales como propano, etano / etileno, metano, nitrgenoo mezclas de ellos, que luego se evaporan a medida que intercambian calor con lacorriente de gas natural. De este modo, el gas natural se enfra hasta el punto enque se convierte en lquido. Una vez que el gas ha sido licuado se somete a unproceso de Joule Thompson o expansin con extraccin de trabajo para poderlo


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almacenar a presin atmosfrica. El GNL producido se almacena en tanquesespeciales para ser luego transferido a buques tanques especiales de transporte.

El diseo de estas plantas est gobernado por normas estrictas, en la industria deGNL hay cuatro diseadores de plantas que se usan industrialmente: proceso con

intercambiados de tubos en espiral de Air Products (APCI y APX), la cascadaoptimizada de Phillips, el triple ciclo refrigerante de Linde y el proceso de caja fracon mezcla refrigerante de Black and Veatch (PRICO).

Todos estos procesos son usados en la industria y competencias de diseo sonrealizadas para seleccionar el proceso que va a generar el proyecto ms rentablea lo largo de toda su vida til.

Deshidratacin

Se hace un proceso de deshidratacin y filtrado para llevar el gas a valores

inferiores a 1 ppm (partculas por milln). El proceso de glicol ha sido mejoradocon el advenimiento de agentes azeotrpicos que permiten remover rastros deagua presentes en el mismo, permitiendo una deshidratacin ms completa yreduciendo las emisiones indeseadas de hidrocarburos aromticos a la atmsfera.

Es decir, la deshidratacin previene la formacin de gases hidratados reduciendola corrosin en las lneas de transmisin.

Los mtodos ms usados son:

1. Enfriamiento directo: el agua saturada contenida en el gas natural disminuyecon el incremento de presin o la disminucin de temperatura.

2. Absorcin de agua en glicoles: se hace pasar el gas por un filtro de glicol,normalmente TEG, el cual se combina con el agua. La corriente de glicol debeser recargada constantemente ya que algo de TEG podra reaccionar y formarmolculas no deseadas.

3. Adsorcin de agua por slidos

Tratamiento

El proceso de tratamiento es usado para la remocin de gases cidos, CO2, H2Sy otros componentes de azufre. El proceso incluye:

Solventes: tiles para tratar los gases cidos. El CO2 se extrae al hacer pasarel gas por medio de corriente inversa de solucin de mono-etanol-amina.

Absorbentes: Como ser filtros moleculares. Son usados para remover losrastros de componentes de azufre. En el futuro el nfasis estar en reducir lasreacciones como puede ser la formacin de COS.


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Separacin por destilacin: El CO2 puede separarse usando el mtodo deRyan-Holmes, en el que se usa vapor de NGL (natural gas liquido) parasuprimir el fro del CO2. Es til para recuperar grandes cantidades de CO2.

Procesos Redox: Se busca la oxidacin de H2S para producir sulfuroelemental. xidos de metales como xido de zinc han sido usados varios aos

en la industria petroqumica para desulfurizacin a temperaturas elevadas(3000C). Avances han extendido su aplicacin a temperaturas ambiente, mscomunes en el procesamiento del gas natural.

Recuperacin de azufre: Un solvente remueve H2S, COS y otroscomponentes de azufre (y parte de CO2). El sulfuro elemental es recuperadodel gas solvente de regeneracin a partir de una combinacin de los procesosClaus y Scot. Los procesos hasta aqu mencionados tienen como objetivoeliminar los componentes no deseados y aquellos susceptibles de congelarse.

La licuefaccin se completa con otros dos pasos:

Circuito de refrigeracin

El propsito de los ciclos de refrigeracin es eliminar el calor sensible y latente delgas natural, de forma que se transforma de estado gaseoso a alta presin aestado lquido a presin atmosfrica. Uno de los procesos usados es el "C3/MR"de APCI (refrigeracin por mezcla de fluidos refrigerantes y preenfriamiento conpropano), el cual cuenta con una notable fiabilidad y experiencia gracias a lasplantas construidas hasta la fecha.

Este proceso emplea dos circuitos de refrigeracin. El primero emplea como fluidorefrigerante propano y el segundo una mezcla de etano, propano, metano ynitrgeno obtenidos tras el fraccionamiento de los C2+. La composicin de lamezcla de refrigerantes est en funcin de la composicin del gas natural deentrada a la planta.

El gas natural, despus de pasar por los sistemas de pretratamiento, es enfriadoen el evaporador de propano. La presin del propano se ajusta de forma que seobtiene la menor temperatura posible en la corriente de gas natural sin que seformen condensaciones en la misma.

Posteriormente, el gas entra en el intercambiador criognico principal, el cualrefrigera el gas natural mediante un circuito cerrado de una mezcla derefrigerantes.

La corriente de refrigerantes es enfriada a la salida del compresor por agua de mary posteriormente por propano en los evaporadores de alta, media y bajatemperatura.


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Despus de licuar el gas natural, ste es subenfriado antes de ser almacenado.

El gas natural licuado es parcialmente subenfriado de forma que se produzca lamenor cantidad de vapor en el llenado de los tanques, seguido de una expansina una presin ligeramente superior a la atmosfrica. El flash gas generado durante

la expansin, junto al gas procedente de la vaporizacin en los tanques, se utilizacomo combustible para la alimentacin de las turbinas de gas de la planta.

Si el gas natural contiene un alto contenido en nitrgeno, ste debe ser eliminado.Esta operacin generalmente se realiza en la expansin final.

ALMACENAMIENTO DEL GAS NATURAL LICUADO

El GNL se almacena a -161 C y a presin atmosfrica en tanques criognicos

especiales para baja temperatura. El tpico tanque de GNL tiene doble pared: unapared externa de hormign armado, recubierto con acero al carbono, y una paredinterna de acero niquelado al 9%. La seguridad y la resistencia son lasconsideraciones de diseo primarias al construir estos tanques, los cuales sedisean para soportar terremotos y fuertes vientos.

Los depsitos de GNL poseen tanque interior metlico (acero al 9% de Ni) ytanque exterior de hormign pretensado. Este es capaz de contener una eventualfuga de GNL desde el tanque interior. Entre los dos tanques existe un materialaislante, con el fin de minimizar la entrada de calor desde el ambiente.

La losa de hormign del fondo del depsito exterior est atravesada por una seriede tubos que contienen resistencias de calefaccin, cuyo objeto es mantener elterreno a temperatura superior a la de congelacin.

La tapa del depsito interior la constituye un techo suspendido de la cpula delexterior por medio de tirantes. Este techo suspendido permite la comunicacinentre los vapores presentes sobre la superficie del lquido y el gas contenido bajola cpula. El techo suspendido est aislado, por el lado cpula, con una manta defibra de vidrio.

Todas las conexiones de entrada y salida de lquido y gas del tanque, as como lasconexiones auxiliares para nitrgeno y tomas de instrumentacin, se hacen atravs de la cpula, con lo que se tiene una medida de seguridad pasivaconsistente en evitar posibles fugas de GNL.


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LLENADO DE BOMBAS DE GLP.

Los envases debern supervisarse antes y despus del llenado para asegurar queestn preparados para ste, que han sido llenados correctamente y no tendrnproblemas durante su utilizacin. Los envases o bombonas debern fabricarse y

mantenerse de acuerdo con las normas tcnicas acreditadas y haber pasado loscorrespondientes controles de calidad. Todos los envases son sometidos a uncontrol dimensional, a una inspeccin de las uniones soldadas y a una pruebahidrulica de presin a 30kg/cm2. Muestralmente se ensayan a rotura teniendoque soportar una presin mnima de 85 kg/cm2.

El estado de la vlvula del envase y su correcto funcionamiento son cruciales en laseguridad. La vlvula del envase tiene un doble propsito en tanto en cuanto seus para la recarga as como para el suministro de gas al consumidor. Doscomponentes de ella son fundamentales: El pisn, cuyo dimensionamiento debe

ser muy preciso pues es el sistema que impide la salida de gas cuando el envaseest almacenado o esperando ser usado en el domicilio del consumidor. La junta,es un componente de caucho que permite la estanquidad cuando se acopla elregulador para el consumo de gas.

El proceso de llenado de los envases se efecta por peso, debiendo respetar lastolerancias permitidas por la normativa. El sistema de llenado debe asegurar queno Sobrepasa el volumen mximo permitido de llenado del envase, esto es, queno hay riesgo de que el envase se llene de lquido pues es altamente peligroso unenvase sobrellenado. Para alcanzar la seguridad precisa, un circuito de envasado

tiene entre otras mquinas: un doble pesado (pesado y repesado), verificacin dela estanquidad y control de fugas.

TRANSPORTE

El GNL se transporta a presin atmosfrica en buques especialmente construidoscon casco doble. El sistema de contencin de carga se disea y construyeutilizando materiales especiales para el aislamiento y tanque, para asegurar eltransporte seguro de esta carga criognica.

El GNL en los tanques de carga del buque se mantiene a su temperatura desaturacin (-161 C) a lo largo de toda la navegacin, pero se permite que unapequea cantidad de vapor se disipe por ebullicin, en un proceso que sedenomina "autorrefrigeracin". El gas evaporado se utiliza para impulsar losmotores del buque.


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Aproximadamente 40% de los buques de GNL actualmente en servicio cuentancon sistemas de contencin de carga del tipo de membrana, de modo que tienenun aspecto muy similar al de otros cargueros. El resto de los buques tienen unsistema de contencin de carga ms particular, que incluye cuatro o ms tanquesesfricos grandes. Ambos tipos de sistema de contencin poseen antecedentes de

operacin extremadamente seguros y confiables.

Caractersticas bsicas de los buques metaneros

Son buques de casco doble que usan materiales especiales para aislamiento yaque deben mantener el gas a temperaturas de 1600C a presin atmosfrica. Enfuncin del aislamiento de los tanques se clasifican en:

Diseo esfrico autosostenido (MOSS): tiene depsitos independientes delbarco. Representa el 52% de la flota mundial.

Diseo de membrana: pared delgada estanca, utilizan la estructura del barco.43% de la flota.

Los buques utilizan gas natural como propulsin, consumiendo de 0,15% a 0,30%del volumen transportado por da.

La mayora de las capacidades de los barcos varan entre 19 mil y 145 mil m3,estando los ms comunes entre 125 y 140 mil m3 (58 y 65 mil toneladas). En laactualidad y hacia el futuro se prev la utilizacin de buques cada vez msgrandes de tal manera de reducir la influencia del costo de transporte.

En la actualidad, los valores mximos en lo que se refiere a caractersticas de losbarcos son:

9 Esloras = 300m 9 Calados = 12m 9 Manga = 43 m 9 Velocidad = 21 nudos

En un carguero moderno el sistema de almacenamiento consiste en dos barreras,lquidas y capas de aislamientos alternados entre s. De esta manera, si ocurrieseun dao en la primera barrera, la segunda evitara una prdida. Los espacios deaislacin son permanentemente monitoreados para detectar cualquier caso deprdida.

Una pequea cantidad de GNL se deja evaporar durante el viaje con dos motivos:

1. mantener la temperatura del GNL2. usarlo como fuente de combustible para los motores el buque.


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Recepcin y almacenamiento de GNL

A lo largo del embarcadero se colocan los brazos de descarga que comunican losdepsitos del buque con los tanques de almacenamiento.

Luego de ser bombeado hasta estos ltimos, operacin que puede tardaralrededor de 12 horas, se almacena a una temperatura de 1600C bajo cero entanques que miden cerca de 44 metros de altura y 73 metros de dimetro.

Estos tanques tienen doble pared: la primera es de acero al nquel para prevenirprdidas de temperatura, mientras que la segunda es de concreto.

Descarga y almacenamiento de GNL

Los brazos de descarga se dimensionan para descargar un barco en 12 horas.

Las lneas que conectan los brazos de descarga con el tanque se mantienen frascuando no estn en operacin, recirculando GNL desde las bombas de descargade los tanques. Al irse llenando de lquido el tanque, los vapores desplazadosretornan a los depsitos del metanero.

Transporte y distribucin

Por ltimo, el gas es presurizado (suele inyectarse en el gasoducto a una presinde 80 bar) e introducido a las gasoductos para su transporte. No hay que hacerningn proceso de descontaminacin ya que el gas fue liberado de contaminantesprevio a su licuefaccin.

Tcnicas de almacenamiento y transporte.

Para el caso en que se pueda almacenar el producto a presin atmosfrica(propano-butano) pero de baja temperatura de burbujeo (-42 C) se utilizantanques cilndricos de fondo plano, refrigerados, con una doble envolvente (pared),doble fondo, aislamiento externa y deben estar soportados por una estructuraflexible que absorba las variaciones de tamao generadas por llenado, vaciado yeventuales cambios de la temperatura. Adems del dique de contencinmencionado para los tanques en general, en algunos casos tambin se rodea el

tanque de una pared de concreto de similar altura.Para uso domestico el GLP se distribuye en cilindros de metal de variosvolmenes. Como combustible para vehculos se utilizan tanques diseadosespecialmente para esto y se colocan generalmente en el bal de los automviles.

El gas licuado de petrleo (GLP), conocido ms comnmente como gas de cocinase comercializa generalmente en recipientes en estado lquido (mediante una


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compresin moderada, logrando una considerable reduccin del volumen y deesta forma menor espacio de almacenaje y menor costo de transporte), luego stese convierte en gaseoso a la presin atmosfrica y temperatura ambiente en elmomento en que se utiliza en la cocina. El GLP se transporta a presinatmosfrica en buques especialmente construidos con casco doble. El sistema de

contencin de carga se disea y construye utilizando materiales especiales para elaislamiento y tanque, para asegurar el transporte seguro de esta carga criognica.

El GLP en los tanques de carga del buque se mantiene a su temperatura desaturacin (-161C) a lo largo de toda la navegacin, pero se permite que unapequea cantidad de vapor se disipe por ebullicin, en un proceso que sedenomina "auto refrigeracin". El gas evaporado se utiliza para impulsar losmotores del buque. Aproximadamente 40% de los buques de GLP actualmente enservicio cuentan con sistemas de contencin de carga del tipo de membrana, demodo que tienen un aspecto muy similar al de otros cargueros. El resto de los

buques tienen un sistema de contencin de carga ms particular, que incluyecuatro o ms tanques esfricos grandes. Ambos tipos de sistema de contencinposeen antecedentes de operacin extremadamente seguros y confiables.

REGASIFICACIN

Una vez que el buque-tanque de GNL llega a la terminal de regasificacin en lazona de mercado, el GNL es bombeado desde la nave hasta los tanques dealmacenamiento. Los tanques de GNL son similares a los utilizados en la terminalde licuefaccin. Generalmente, la descarga de un buque requiere unas 12 horas.

Luego, el GNL vuelve a su estado gaseoso original. Para ello, se bombea desdelos tanques de almacenamiento y es calentado con vaporizadores hasta lascondiciones de entrega especificadas por las empresas de gasoductos y losusuarios finales, ubicados corriente abajo de la tubera. Posteriormente, el gas sedistribuye a los usuarios mediante un gasoducto convencional.

Otra modalidad de distribucin consiste en el transporte de GNL a bordo decisternas especialmente diseadas para su carga, desde las plantas

regasificadoras que reciben el producto de los buques metaneros, hasta clientesque disponen de depsitos de GNL que estn diseados para almacenar yregasificar el gas para su uso. Esta es la nica modalidad de transporte de GNLposible para los clientes a los que no llega el gasoducto convencional.


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FACTORES CRTICOS PARA LA INSTALACIN DE UNA TERMINAL DEREGASIFICACIN

A continuacin se presentan algunos criterios a considerar para el establecimientoy diseo de una terminal regasificadora:

Localizacin y dimensionado de las terminales de GNL

La ubicacin y la capacidad de la terminal son decisiones ms complejas que laseleccin del esquema del proceso. Se deben considerar localizaciones concalado, aguas resguardadas, suelo firme, espacio y agua relativamente clida encaso de usarla para revaporizacin.

Las plantas receptoras se disean para la demanda futura, ms que para la actual,y el proyecto tiene que estar pensado para sucesivas ampliaciones en todos susdetalles: espacios, conexiones de espera, dimensin de lneas principales, etc.

Se debe optimizar el tamao de los mdulos ya que una excesiva atomizacinincrementa costes de tuberas, vlvulas, etc.; mientras una excesiva concentracinresta flexibilidad.

La parte de vaporizacin es muy modulable y fcil de ajustar al crecimiento de lademanda, pero el almacenamiento es difcil de modulizar ya que el tamao mnimode los tanques suele ser de 100 mil m3

Entre la decisin de construir un tanque y su puesta en marcha pueden pasar msde 3 aos (siendo uno de los parmetros de mayor plazo). Por otro lado un tanqueno imprescindible supone un coste de inmovilizacin financiera. El dimensionadode los tanques suele estar ligado a los metaneros utilizados para el transporte.Cuando se emplean dos metaneros se acostumbra a dimensionar los tanquespara garantizar el suministro durante dos intervalos de descarga y cuando seutiliza uno solo se reduce a 1,5. Otra regla habitual es que el tamao del tanquesea por lo menos un 25% superior al del buque. Segn la situacin, una u otracondicin ser la que se use para definir el volumen del tanque.

Infraestructura portuaria

El embarcadero debe ser diseado para atraque y descarga de buquesmetaneros. Los mismos son acomodados con botes remolcadores. Se debe poderdescargar tanqueros con capacidades desde 70 hasta 145 mil m3, siendo estosltimos los que tendrn mayor incidencia en el comercio futuro.


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Pantaln de carga

Las lneas de carga, desde los tanques hasta los brazos, se dividen en tramos pormedio de vlvulas de mariposas motorizadas y mandadas por el sistema deenclavamientos de seguridad, de forma que en caso deteccin de fugas de GNL

se asla automticamente el tramo, limitando el volumen de aquella.

Estas lneas se mantienen constantemente llenas de lquido, para evitar ciclostrmicos de calentamiento-enfriamiento.

Los tramos de tubera situados en la plataforma entre cada brazo y la lnea comn,se drenan de GNL y se inertizan con nitrgeno despus de cada operacin decarga. Para recoger el lquido drenado, en el nivel ms bajo del atraque se ubicarun depsito de recogida de drenajes.

La compensacin en el tanque de GNL del volumen libre dejado por el lquido que

se bombea al buque, se hace por medio de la lnea de retorno de vapores, que seconecta al barco por el correspondiente brazo de carga, criognico, de diseoanlogo al de los de lquido.

VAPORIZACIN

Cada tanque de almacenamiento posee tuberas que lo conectan con losvaporizadores. Estos ltimos utilizan en la mayora de los casos agua de mar,cuya temperatura es de 150C, como fluido intercambiador.

La ventaja es que no se precisa una planta regasificadora en tierra, ahorrndosesta inversin.

Para este proceso existen dos opciones:

a. vaporizar a baja presin y despus comprimir hasta la presin de exportacin.b. Bombear el lquido hasta la presin de exportacin y despus vaporizar.

Esta es la ms econmica y la ms utilizada.

Los vaporizadores pueden ser:

carcaza y tubos: el fluido de intercambio suele ser glicol para evitar sucongelacin. Son ms baratos y ocupan poco espacio.

Agua de mar: no se congelan. Bajo coste de operacin pero caros. Requieren un costoso sistema de captacin de agua de mar. Combustin sumergida: precio medio y mayores costes de operacin.


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Recuperacin de vapores

Durante la descarga de metaneros, el vapor empujado fuera del tanque por elnuevo lquido vuelve al metanero. Para recuperar los vapores hay dos opciones:

a. calentarlos en un intercambiador y a continuacin comprimirlos en uncompresor convencional.

b. comprimirlos directamente en un compresor criognico y despusrecondensarlos.

Los vapores no recuperados se pueden ventear o quemar en una antorcha. CO2,con efecto invernadero, por eso es frecuente el venteo en altura. Hay que recordarque el metano afecta la capa de ozono.

ASPECTOS AMBIENTALES EN EL USO DEL GAS Y DEL GNL ENPARTICULAR

Segn distintos informes el gas natural es un combustible menos contaminanteque sus competidores sustitutos ya que su relacin H/C es mayor y es el H el queprovee el mayor poder calorfico.

El gas importado ya pas por un proceso de descontaminacin por lo que no esnecesario hacerle un tratamiento especial luego de la regasificacin, sino que slohay que presurizarlo para su inyeccin en el gasoducto.

Entre los puntos en contra figura el impacto que causara la instalacin de laplanta regasificadora y su correspondiente muelle de descarga. En este sentidohay que aclarar que existen algunos antecedentes de accidentes que resultaronfatales. El ms cercano fue el ocurrido en Argelia en el ao 2004.

En principio podra decirse que el gas es un combustible menos contaminanteque los otros hidrocarburos como fuel-oil por poseer menos cantidad de sulfuros yms cantidad de tomos de hidrgeno por cada carbono. Esto ltimo reduce laproduccin de CO2. Sin embargo, los proyectos han recibido muchas crticas deorganizaciones ambientalistas.

Entre ellas figuran:

La gran cantidad de metano que se ventea en las diferentes etapas, siendo elcoeficiente de contribucin al efecto invernadero del metano casi 22 vecessuperior al dixido de carbono.

La peligrosidad que representan los buques y las plantas de regasificacin porla posibilidad de explosiones


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Las zonas que se ven afectadas (selvas, por ejemplo) en los pasesexportadores para llevar a cabo la extraccin del hidrocarburo y en losimportadores para las plantas de regasificacin.

RIESGOS DE UN PROYECTO DE GNL

Debido a que los proyectos de GNL estn basados en contratos de compra yventa a largo plazo, la mayor parte de los riesgos estn basados en ladisponibilidad de gas al proyecto, la estabilidad de los pases donde se ejecuta elproyecto y donde se vende el gas y la habilidad del grupo que est ejecutando elproyecto para entender todas las complejidades de la cadena de GNL para lograruna rentabilidad que asegure la viabilidad del proyecto durante toda su vida til.Las caractersticas de un buen proyecto de GNL incluyen:

Bajos costos de infraestructura y produccin del gas. Bajos costos de transporte del gas y otros productos lquidos. Buena estructura del proyecto y de la compaa establecida para este efecto. Ambiente fiscal atractivo Confianza de los compradores en la estabilidad del proyecto Seguridad de mercado ndice del precio del gas con cambios de mercado Proyecto que sea fcilmente financiable

GNL UTILIZADO COMO COMBUSTIBLE

En la actualidad, y como consecuencia del desarrollo tecnolgico en lasaplicaciones del GNL y de los acuerdos establecidos por el Protocolo de Kyoto,comienza a establecerse en torno al consumo de gas natural una tendencia aexplotar este recurso una fuente eficiente para la generacin de combustible.

Adems, el gas natural posibilita que durante el proceso de licuefaccin impurezascomo el agua, hidrocarburos pesados y otras partculas sean eliminadosreduciendo con ello el impacto sobre el medio ambiente.

USOS Y APLICACIONES DEL GLP

Tiene gran variedad de usos en comparacin con otros combustibles, entre esosusos tenemos:


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En la parte industrial:

En la industria alimentaria la coccin puede hacerse con este combustible sertanto con llama directa como indirecta. El GLP se utiliza por ejemplo en hornos depanadera para cocer el pan, galletas o cualquier otro producto cocinado. En

Procesos de calentamiento es muy valorado en los procesos industriales querequieren limpieza, de alta energa de calor, etc. Muchas industrias ya utilizan gaspropano en los hornos de proceso de poder, secadoras, calderas (para generacinde vapor), etc.

En la Fundicin y soldadura (El GLP acta como combustible en lascombinaciones oxgeno-gas o aire-gas, proporciona llamas de alta intensidadrequeridas para la fundicin y los tratamientos trmicos de metales. Y en laElectricidad y Energa Trmica (Sistema integrado que puede proporcionarelectricidad y energa trmica para aplicaciones industriales, comerciales y

residenciales, denominado COGENERACIN estas Pueden ser impulsado porGLP que tiene la ventaja de ser silencioso y limpio, importante en lugaresresidenciales, Los sistemas ms sofisticadas calientan agua y proporcionanenerga elctrica, Las ventajas son: reduccin del precio de energa, reduccin deemisiones, fiabilidad.

En la parte residencial y comercial:

Se utilizan cilindros de 3, 5, 10,15, 45 kg o mediante red de tuberas alimentadaspor un tanque de GLP que llegan a los distintos usuarios (Red de Distribucin) quese conectaran a distintos aparatos como: cocinas o barbacoas (parrillas) para lacoccin de alimentos, termas a gas para calentamiento de agua, calderas yestufas infrarrojas, catalticas y de tiro balanceado y calderas de calefaccin paragenerar calor, para refrigeradores, lavavajillas, calefaccin de piscinas, secadorasde ropa, calefaccin de terrazas a travs de patio heaters (chimeneas a gas).

Adems, en este sector, generalmente hacen uso de tanques de GLP que utilizanel combustible para uso exclusivo de sus equipos o artefactos como por ejemplo:restaurantes, bares, cafeteras, etc. Donde lo utilizan como fuente de energa paraalimentar las cocinas, planchas, parrillas, hornos de coccin, freidoras, cafeteras,como se dijo anteriormente y En hosteleras tambin se uso como energa para elfuncionamiento de los equipos de produccin de agua caliente centralizada en loshoteles, as como para los aparatos.

Otro uso seria como gas vehicular como suplemento de combustible, un ejemplode este sistema en un automvil.


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La aplicacin en el mbito automotor, La transformacin de un vehculopropulsado por un motor de gasolina a otro que utilice el GLP (Gas Licuado delPetrleo) no es complicada, adems, se hace de tal forma (sistema dual), paraque el vehculo mantenga todos los elementos necesarios para seguir funcionando"tambin" con gasolina y que el conductor con tan solo accionar un interruptor

(conmutador) pueda elegir que combustible usar en el momento deseado heinclusive estando el vehculo en marcha. Es por ello que al instalar el equipo deGLP no modificamos en nada la estructura interna del vehculo; solo le aadimosun nuevo equipo. La instalacin del equipo es tan sencilla que no dura ms de 8horas.

En la parte agropecuaria:

En el control de plagas se usa calor trmico que es seguro, eficaz e impactamenos al ambiente y la salud que los tratamientos qumicos. En el control de mala

hierba al vapor el vapor reduce el riesgo de fuego y utiliza recursos de agua. Esmuy seguro, puesto que no hay uso de qumicos. Es reconocido como un abonoorgnico. Se requieren 100 Kg de GLP por 7 hrs de uso.

Para los secadores de cultivos despus de la cosecha, los cultivos se secan conequipos de secado especial que utilizan GLP. Los secadores de cultivos reducenla absorcin de la humedad del agua en los granos, el man y el tabaco,previniendo el deterioro y la germinacin prematura. En Invernaderos el GLP seutiliza en generadores de aire caliente para invernaderos, para evitar los efectosde las heladas. Termostatos especiales mantienen la temperatura adecuada. Y en

bombas de riego El GLP es utilizado para alimentar las bombas de riego en todotipo de usos agrcolas. Una ventaja es que la quema limpia de GLP extiende lavida til del motor de las bombas de riego.

En la parte petroqumica:

Para la obtencin de olefinas, utilizadas para la produccin de numerososproductos, entre ellos, la mayora de los plsticos.

MEDIDAS DE SEGURIDAD Y CONSIDERACIONES AMBIENTALESASOCIADAS

Riesgos

El gas natural (el metano) no es toxico, sin embargo, al igual que cualquier otromaterial gaseoso que no sea el aire o el oxgeno, el gas natural vaporizado de


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GNL puede causar asfixia debido a la falta de oxigeno cuando se extiende enforma concentrada en reas cerradas y sin ventilacin.

Los lmites superiores e inferiores de inflamabilidad (rango en que puedeinflamarse) del metano, el componente dominante del vapor de GNL, son del 5 y

15 por ciento. El riesgo de que el GNL explote no es probable. En su forma lquidael GNL no puede explotar dentro de los tanques de almacenamiento debido a quese almacena -160C y a presin atmosfrica. No puede haber explosin sinpresin, confinamiento o nubes de vapor altamente obstruidas.

Medidas

Los cuatro requerimientos para obtener seguridad: contencin primaria,contencin secundaria, sistemas de seguridad y la distancia de separacin seaplican a lo largo de la cadena de valor de GNL, desde su produccin, licuefacciny transporte hasta su almacenamiento y regasificacin.

Ms all de cualquier consideracin rutinaria sobre los riesgos industriales, el GNLpresenta consideraciones de seguridad especficas. En el caso de que ocurrieraun derrame accidental de GNL, la zona de seguridad que rodea la instalacinprotege a la poblacin vecina de daos personales y daos a la propiedad.

Algunas medidas de seguridad son:

Usar aguas jabonadas para detectar fugas. Un tanque de GLP no puede ser llenado en ms de un 90%.

Todo equipo usado para colocar GLP debe hacrsele una prueba hidrulicapara evitar una fuga o explosin. Colocar los contenedores de GLP en pisos bajos con 3 metros radiales libres y

en lugares abiertos. Aplicar revestimiento trmico a envases de GLP. La exposicin mxima permisible para las personas es de 1.000 partes de GLP

por cada 1.000.000 de partes de aire (1.000ppm), promedio sobre un turno detrabajo de ochos horas.

En forma general el GLP es ms pesado que el aire, en consecuencia, en casos

de escapes de gas, el mismo tiende a acumularse en zonas bajas y de pocaventilacin: pisos, stanos, alcantarillas, reas cerradas, etc. Si detecta un olorcaracterstico de escape de gas, ventile el rea abriendo puertas y ventanas.

Apague cigarrillos, no use interruptores elctricos ni presione timbres, porqueproducen chispas, no encienda ni apague luces. Para comprobar un escape,coloque agua jabonosa sobre el rea requerida, si se producen burbujas, es queexiste una fuga de gas, nunca utilice fsforos o llamas para probar si en efecto


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existe dicho escape. Cierre inmediatamente las bombonas o el tanque en caso decomprobar el escape y comunquese con su compaa distribuidora de G.L.P.Evite que se derramen los contenidos de sus recipientes puestos al fuego, ya quelos mismos podra apagar los quemadores de su cocina, dejando escaparlibremente el gas. No permita que los nios manipulen las bombonas, ni los

aparatos a gas, pues el manejo de los mismos es sumamente delicado. En casode ausentarse de su hogar por varios das es conveniente cerrar las llaves de lasbombonas o tanques de gas.

En cuanto a la seguridad en la plataforma de llenado, esta debe poseer ventilacinhorizontal sin obstculos en todas las direcciones al igual que debe cumplir con lossiguientes requisitos de seguridad:

No deben estar presentes materiales o sustancias diferentes al GLP quepuedan dar lugar a incendios y explosiones.

Todos los componentes metlicos que conforman el sistema de llenado y laestructura de la plataforma deben estar debidamente puestos en tierra, segnlo establece la norma venezolana COVENIN.

El rea destinada para la circulacin de los cilindros sobre la plataforma dellenado debe tener un acabado que imposibilite la produccin de chispas.

La plataforma de llenado debe disponerse en un lugar visible y de fcil lectura,instrucciones escritas que contengan como mnimo los siguientes aspectos, seprohbe:

Porta fsforos, yesqueros, tabacos, cigarrillos y fumar. Encender fuegos o cualquier clase de llama abierta. Practicar operaciones que den lugar a chispas o generen altas temperaturas. Exceso de personal no autorizado. El personal encargado de la operacin de llenado, debe portar uniforme y

equipo de proteccin, compuesto por lo mismo de guantes y botas deseguridad.

La operacin de llenado debe ser realizada nicamente por personalautorizado y capacitado para tal fin.

La plataforma de llenado debe estar dotada con un sistema de detencin,

alarmas y extincin de incendios segn lo establece la norma covenin NORMAVENEZOLANA COVENIN, FONDONORMA.

En las consideraciones ambientales tenemos: No contaminante y compatible conel medio ambiente.

Baja relacin carbono hidrgeno y, por ende, notable reduccin de lasemisiones de los contaminantes tpicos: entre el 40 y el 75% para el monxido


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de carbono, entre el 30 y el 65%para el hidrocarburo no quemado ms el xidode nitrgeno y del 12% para el anhdrido carbnico.

Importantes reducciones de emisiones a bajas temperaturas: 98% para elmonxido de carbono y 80% para el hidrocarburo no quemado ms el xido denitrgeno.

Niveles de ruidos perceptibles reducidos en un 50%.

GLP DE REFINERAS

Se inicia cuando el petrleo crudo procedente de los pozos petroleros llega a unarefinacin primaria, donde se obtienen diferentes destilados, entre los cuales setienen gas hmedo, naftas o gasolinas, queroseno, gasleos atmosfricos o disely gasleos de vaco.

Estos ltimos (gasleos) de vaco son la materia prima para la produccin degasolinas en los procesos de craqueo cataltico. El proceso se inicia cuando estosse llevan a una planta de Fraccionamiento de Craqueo Cataltico (FCC) y,mediante un reactor primario a base de un catalizador a alta temperatura, seobtiene el GLP, gasolinas y otros productos ms pesados. Esa mezcla luego sesepara en trenes de destilacin.

GLP DE GAS NATURAL.

La primera fase del GLP proveniente del gas natural, es el lquido que se forma ycae en las tuberas desde el pozo hasta el separador.

La segunda fase proviene cuando el gas natural de propano y butano que puedenser extrados por procesos consistentes en la reduccin de la temperatura del gashasta que estos componentes y otros mas pesados se condensen. Los procesosusan refrigeracin o turbo expansores para lograr temperaturas menores de -40 Cnecesarias para recuperar el propano. Subsecuentemente estos lquidos sonsometidos a un proceso de purificacin usando trenes de destilacin para producirpropano y butano lquido o directamente GLP.

NORMAS DE COVENIN RESPECTO AL GAS

GASES DE REFINERIA. MEZCLA DE GAS DE REGENERACION.DETERMINACION DEL DIOXIDO DE AZUFRE Y SULFURO DE HIDROGENO

2764 1991 CT-04


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GASES LICUADOS DEL PETRLEO DETERMINACIN DE LA CORROSINA LA LMINA DE COBRE (1RA. REVISIN) 1822 1993 CT-04

GASES LICUADOS DEL PETRLEO. DETERMINACIN DE LA DENSIDADO DENSIDAD RELATIVA MEDIANTE EL USO DETERMOHIDRMETROS.(1RA. REVISIN) 1823 1994 CT-04

GASES LICUADOS DEL PETROLEO. DETERMINACION DE LA SEQUEDADDEL PROPANO. METODO DE CONGELACION DE VALVULA (1RAREVISION) 499 1992 CT-04

GASES LICUADOS DEL PETROLEO. DETERMINACION DE LAVOLATILIDAD (1RA REVISION) 1820 1993 CT-04

GASES LICUADOS DEL PETROLEO. DETERMINACION DE RESIDUOS(1RA REVISION) 1821 1993 CT-04

GASES LICUADOS DEL PETROLEO TOMA DE MUESTRA (1RA REVISION)132 1993 CT-04

GASES Y LIQUIDOS ORGANICOS. DETERMINACION DE COMPUESTO DEAZUFRE POR CROMATOGRAFIA DE GASES CON DETECCIONMICROCOULOMETRIA 2872 1992 CT-04

GAS LICUADO Y NAFTAS. DETERMINACION DE ACETONITRILO YPROPIONITRILO POR CROMATOGRAFIA DE GASES DE ALTARESOLUCION Y DETECTOR ESPECIFICO DE QUIMILUMINISCENCIA3392 1998 CT-04

GAS NATURAL ANALISIS POR CROMATOGRAFIA DE GASES2569 1989 CT-04

GAS NATURAL. CARACTERISTICAS MINIMAS DE CALIDAD. PARTE 1:

INTRODUCCION GENERAL, DEFINICIONES Y CONCEPTOS3568-1 2000 CT-04


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INTRODUCCION

En la actualidad, la actividad se focaliza en el empleo del GLP como vector

energtico en aplicaciones que requieren un alto grado de eficiencia energtica

(viviendas individuales, bloques, sector terciario,), y en la incorporacin ptima

del mismo en vehculos con nuevas tecnologas de motorizacin, incluyendo el

empleo de productos renovables en su formulacin.

La polimerizacin es una reaccin qumica realizada mayormente en presencia de

un catalizador que se combina para formar molculas gigantes.

Los polmeros tienen propiedades fsicas y qumicas muy diferentes constituidas

por molculas sencillas. Los que se obtienen industrialmente se conocen como

plsticos, stos tambin pueden ser llamados homopolmeros, que se producencuando el polmero formado por la polimerizacin de monmeros iguales.

Muchos monmeros tambin forman polmeros con prdida simultnea de una

pequea molcula, como la del agua, la del monxido de carbono o del cloruro de

hidrgeno. Estos polmeros se llaman polmeros de condensacin y sus productos

de descomposicin no son idnticos a los de las unidades respectivas.


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LOS POLIMEROS

Los polmeros son macromolculas (generalmente orgnicas) formadas por launin de molculas ms pequeas llamadas monmeros.

El almidn, la celulosa, la seda y el ADN son ejemplos de polmeros naturales,

entre los ms comunes de estos y entre los polmeros sintticos encontramosel nailon, el polietileno y la baquelita.

El poliestireno es un polmero formado a partir de la unidad repetitiva conocida

como estireno.

PROPIEDADES FSICAS Y QUMICAS DE LOS POLMEROS.

Los polmeros tienen propiedades fsicas y qumicas muy distintas de las que

poseen los cuerpos formados por molculas sencillas. Son de gran valor su inercia

qumica, que los hace inatacables por los cidos y bases y por los agentes

atmosfricos, su elevada resistencia mecnica que los hace resistentes a la rotura

y al desgaste, su elevado poder dielctrico, su elasticidad, su fcil teido en todos

los tonos y colores, su baja densidad, que vara entre 0,9 y 1,5 y su fcil obtencin

a bajas temperaturas, lo que permite su fabricacin en gran escala. Estas valiosas

cualidades han dado lugar a la produccin industrial de un gran nmero de altos

polmeros, conocidos tcnicamente como plsticos, resinas, elastoplsticos y

fibras sintticas, los cuales van invadiendo todos los campos de aplicacin de los

productos naturales, tal como metales, porcelana, madera, gomas, seda, algodn,

etc., puesto que en muchos casos son incluso ms baratos que stos.

POLIMERIZACIN

La reaccin por la cual se sintetiza un polmero a partir de sus monmeros sedenomina polimerizacin. Segn el mecanismo por el cual se produce la reaccinde polimerizacin para dar lugar al polmero, sta se clasifica como
https://es.wikipedia.org/wiki/Macromol%C3%A9culahttps://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula_org%C3%A1nicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3merohttps://es.wikipedia.org/wiki/Almid%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Celulosahttps://es.wikipedia.org/wiki/Sedahttps://es.wikipedia.org/wiki/ADNhttps://es.wikipedia.org/wiki/Nailonhttps://es.wikipedia.org/wiki/Polietilenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Baquelitahttps://es.wikipedia.org/wiki/Estirenohttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Polystyrene_linear.svghttps://es.wikipedia.org/wiki/Estirenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Baquelitahttps://es.wikipedia.org/wiki/Polietilenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Nailonhttps://es.wikipedia.org/wiki/ADNhttps://es.wikipedia.org/wiki/Sedahttps://es.wikipedia.org/wiki/Celulosahttps://es.wikipedia.org/wiki/Almid%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3merohttps://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula_org%C3%A1nicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Macromol%C3%A9cula


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"polimerizacin por pasos" o como "polimerizacin en cadena". En cualquier caso,el tamao de la cadena depender de parmetros como la temperatura o el tiempode reaccin, teniendo cada cadena un tamao distinto y, por tanto, una masamoleculardistinta, de ah que se hable de masa promedio del polmero.

TIPOS DE POLIMERIZACIN

Existen dos tipos fundamentales de polimerizacin:

Polimerizacin por condensacin: En cada unin de dos monmeros se pierdeuna molcula pequea, por ejemplo agua. Debido a esto, la masa moleculardel polmero no es necesariamente un mltiplo exacto de la masa moleculardel monmero. Los polmeros de condensacin se dividen en dos grupos:

Los Homopolmeros.

Polietilenglicol Siliconas

Los Copolmeros.

Baquelitas.

Polisteres.

Poliamidas.

Polimerizacin por adicin: En este tipo de polimerizacin la masa moleculardel polmero es un mltiplo exacto de la masa molecular del monmero.

PROPIEDADES

Propiedades elctricas

Los polmeros industriales en general suelen ser malos conductores elctricos, porlo que se emplean masivamente en la industria elctrica y electrnica comomateriales aislantes. Las baquelitas (resinas fenlicas) sustituyeron con ventaja alas porcelanas y el vidrio en el aparellaje de baja tensin hace ya muchos aos;termoplsticos como el PVC y los PE, entre otros, se utilizan en la fabricacin decableselctricos, llegando en la actualidad a tensiones de aplicacin superiores alos 20 KV, y casi todas las carcasas de los equipos electrnicos se construyen entermoplsticos de magnficas propiedades mecnicas, adems de elctricas y degran duracin y resistencia al medio ambiente, como son, por ejemplo, las resinas

ABS.

Para evitar cargas estticas en aplicaciones que lo requieran, se ha generalizadoel uso de antiestticos que permite en la superficie del polmero una conduccinparcial de cargas elctricas.
https://es.wikipedia.org/wiki/Masa_molecularhttps://es.wikipedia.org/wiki/Masa_molecularhttps://es.wikipedia.org/wiki/Policondensaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Polietilenglicolhttps://es.wikipedia.org/wiki/Siliconahttps://es.wikipedia.org/wiki/Copol%C3%ADmerohttps://es.wikipedia.org/wiki/Baquelitahttps://es.wikipedia.org/wiki/Poli%C3%A9sterhttps://es.wikipedia.org/wiki/Poliamidahttps://es.wikipedia.org/wiki/Polimerizaci%C3%B3n_por_adici%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3merohttps://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3merohttps://es.wikipedia.org/wiki/Polimerizaci%C3%B3n_por_adici%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Poliamidahttps://es.wikipedia.org/wiki/Poli%C3%A9sterhttps://es.wikipedia.org/wiki/Baquelitahttps://es.wikipedia.org/wiki/Copol%C3%ADmerohttps://es.wikipedia.org/wiki/Siliconahttps://es.wikipedia.org/wiki/Polietilenglicolhttps://es.wikipedia.org/wiki/Policondensaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Masa_molecularhttps://es.wikipedia.org/wiki/Masa_molecular


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Evidentemente la principal desventaja de los materiales plsticos en estasaplicaciones est en relacin a la prdida de caractersticas mecnicas ygeomtricas con la temperatura. Sin embargo, ya se dispone de materiales queresisten sin problemas temperaturas relativamente elevadas (superiores a los 200C).

Las propiedades elctricas de los polmeros industriales estn determinadasprincipalmente, por la naturaleza qumica del material (enlaces covalentes demayor o menor polaridad) y son poco sensibles a la microestructura cristalina oamorfa del material, que afecta mucho ms a las propiedades mecnicas. Suestudio se acomete mediante ensayos de comportamiento en campos elctricosde distinta intensidad y frecuencia. Seguidamente se analizan las caractersticaselctricas de estos materiales.

Propiedades fsicas de los polmeros

Estudios de difraccin de rayos X sobre muestras de polietileno comercial,muestran que este material, constituido por molculas que pueden contener desde1.000 hasta 150.000 grupos CH2 CH2presentan regiones con un ciertoordenamiento cristalino, y otras donde se evidencia un carcter amorfo: a stasltimas se les considera defectos del cristal. En este caso las fuerzasresponsables del ordenamiento cuasicristalino, son las llamadas fuerzas de vander Waals. En otros casos (nylon 66) la responsabilidad del ordenamiento recaeen los enlaces de H.

La temperatura tiene mucha importancia en relacin al comportamiento de lospolmeros. A temperaturas ms bajas los polmeros se vuelven ms duros y conciertas caractersticas vtreas, debido a la prdida de movimiento relativo entre lascadenas que forman el material. La temperatura a la que funden las zonas

cristalinas se llama temperatura de fusin (Tf). Otra temperatura importante es lade descomposicin y es conveniente que sea bastante superior a Tf.

Las propiedades mecnicas

Son una consecuencia directa de su composicin, as como de la estructuramolecular, tanto a nivel molecular como supermolecular. Actualmente laspropiedades mecnicas de inters son las de los materiales polmeros y stas hande ser mejoradas mediante la modificacin de la composicin o morfologa: porejemplo, cambiar la temperatura a la que los polmeros se ablandan y recuperan elestado de slido elstico o tambin el grado global del orden tridimensional.Normalmente el incentivo de estudios sobre las propiedades mecnicas esgeneralmente debido a la necesidad de correlacionar la respuesta de diferentesmateriales bajo un rango de condiciones con objeto de predecir el comportamientode estos polmeros en aplicaciones prcticas.

Durante mucho tiempo los ensayos han sido realizados para comprender elcomportamiento mecnico de los materiales plsticos a travs de la deformacinde la red de polmeros reticulados y cadenas moleculares enredadas, pero losesfuerzos para describir la deformacin de otros polmeros slidos en trminos de


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procesos operando a escala molecular son ms recientes. Por lo tanto, seconsiderarn los diferentes tipos de respuesta mostrados por los polmeros slidosa diferentes niveles de tensin aplicados; elasticidad, viscoelasticidad, flujoplstico y fractura.

CLASIFICACIN

Existen varias formas posibles de clasificar los polmeros, sin que seanexcluyentes entre s.

Segn su origen Polmeros naturales. Existen en la naturaleza muchos polmeros y las

biomolculas que forman los seres vivos son macromolculas polimricas. Porejemplo, las protenas, los cidos nucleicos, los polisacridos (como la celulosay la quitina), el hule o caucho natural, la lignina, etc.

Polmeros semisintticos. Se obtienen por transformacin de polmerosnaturales. Por ejemplo, la nitrocelulosa, el caucho vulcanizado, etc.

Polmeros sintticos. Muchos polmeros se obtienen industrialmente a partir delos monmeros. Por ejemplo, el nylon, el poliestireno, el Policloruro de vinilo(PVC), el polietileno, etc.

Segn su mecanismo de polimerizacin Polmeros de condensacin. La reaccin de polimerizacin implica a cada paso

la formacin de una molcula de baja masa molecular, por ejemplo agua. Polmeros de adicin. La polimerizacin no implica la liberacin de ningn

compuesto de baja masa molecular.Esta polimerizacin se genera cuando un"catalizador", inicia la reaccin. Este catalizador separa la unin doble carbonoen los monmeros, luego aquellos monmeros se unen con otros debido a loselectrones libres, y as se van uniendo uno tras uno hasta que la reaccintermina.

Clasificacin de Flory (modificacin a la de Carothers para considerar lacintica de la reaccin):

Polmeros formados por reaccin en cadena. Se requiere un iniciador paracomenzar la polimerizacin; un ejemplo es la polimerizacin de alquenos (detipo radicalario). En este caso el iniciador reacciona con una molcula demonmero, dando lugar a un radical libre, que reacciona con otro monmero y

as sucesivamente. La concentracin de monmero disminuye lentamente.Adems de la polimerizacin de alquenos, incluye tambin polimerizacindonde las cadenas reactivas son iones (polimerizacin catinica y aninica).

Polmeros formados por reaccin por etapas. El peso molecular del polmerocrece a lo largo del tiempo de manera lenta, por etapas. Ello es debido a que elmonmero desaparece rpidamente, pero no da inmediatamente un polmerode peso molecular elevado, sino una distribucin entre dmeros, trmeros, y engeneral, oligmeros; transcurrido un cierto tiempo, estos oligmeros empiezan


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a reaccionar entre s, dando lugar a especies de tipo polimrico. Esta categoraincluye todos los polmeros de condensacin de Carothers y adems algunosotros que no liberan molculas pequeas pero s se forman gradualmente,como por ejemplo los poliuretanos.

Segn su composicin qumica Polmeros orgnicos. Posee en la cadena principal tomos de carbono. Polmeros orgnicos vinlicos. La cadena principal de sus molculas est

formada exclusivamente por tomos de carbono. Dentro de ellos se pueden distinguir: Poliolefinas, formados mediante la polimerizacin de olefinas. Ejemplos: polietileno y polipropileno. Polmeros estirnicos, que incluyen al estireno entre sus monmeros. Ejemplos: poliestireno y caucho estireno-butadieno. Polmeros vinlicos halogenados, que incluyen tomos de halgenos (cloro,

flor...) en su composicin. Polmeros acrlicos. Ejemplos: PMMA. Polmeros orgnicos no vinlicos. Adems de carbono, tienen tomos de

oxgeno o nitrgeno en su cadena principal.

Algunas sub-categoras de importancia:

Polisteres Poliamidas Poliuretanos

Polmeros inorgnicos. Entre otros: Basados en azufre. Ejemplo: polisulfuros. Basados en silicio. Ejemplo: silicona.

Segn sus aplicaciones

Atendiendo a sus propiedades y usos finales, los polmeros pueden clasificarseen:

Elastmeros. Son materiales con muy bajo mdulo de elasticidad y altaextensibilidad; es decir, se deforman mucho al someterlos a un esfuerzo perorecuperan su forma inicial al eliminar el esfuerzo. En cada ciclo de extensin ycontraccin los elastmeros absorben energa, una propiedad denominada

resiliencia. Plsticos. Son aquellos polmeros que, ante un esfuerzo suficientementeintenso, se deforman irreversiblemente, no pudiendo volver a su forma original.Hay que resaltar que el trmino plstico se aplica a veces incorrectamente parareferirse a la totalidad de los polmeros.

Fibras. Presentan alto mdulo de elasticidad y baja extensibilidad, lo quepermite confeccionar tejidos cuyas dimensiones permanecen estables.


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Recubrimientos. Son sustancias, normalmente lquidas, que se adhieren a lasuperficie de otros materiales para otorgarles alguna propiedad, por ejemploresistencia a la abrasin.

Adhesivos. Son sustancias que combinan una alta adhesin y una altacohesin, lo que les permite unir dos o ms cuerpos por contacto superficial.

NOMENCLATURA

A parte de las reglas de nomenclatura establecidas por la IUPAC, existe otromecanismo alternativo con el que tambin se pueden nombrar los polmeros y estomando como base el monmero del cual son provenientes. Este sistema es elms comn. Entre los compuestos nombrados de esta manera se encuentran:el polietileno y el poliestireno. Se tiene que cuando el nombre del monmero es deuna sola palabra, el polmero constituido a partir de este sencillamente agregandoel prefijo poli.

Las normas internacionales publicadas por la IUPAC indican que el principiogeneral para nombrar polmeros bsicos es utilizar el prefijo poli- seguido de launidad estructural repetitiva (UER) que define al polmero, escrita entre parntesis.La UER debe ser nombrada siguiendo las normas convencionales de la IUPACpara molculas sencillas.

Ejemplo:

Poli (tio-1,4-fenileno)

Las normas IUPAC se utilizan habitualmente para nombrar los polmeros deestructura complicada, ya que permiten identificarlos sin ambigedad en las bases

de datos de artculos cientficos. Por el contrario, no suelen ser utilizadas para lospolmeros de estructura ms sencilla y de uso comn principalmente porque estospolmeros fueron inventados antes de que se publicasen las primeras normasIUPAC, en 1952, y por tanto sus nombres "comunes" o "tradicionales" ya sehaban popularizado.

En la prctica, los polmeros de uso comn se suelen nombrar segn alguna delas siguientes opciones:

Sufijo poli- seguido del monmero del que se obtiene el polmero. Estaconvencin es diferente de la IUPAC porque el monmero no siempre coincidecon la UER y adems se nombra sin parntesis y en muchos casos segn unanomenclatura "tradicional", no la IUPAC. Ejemplos: polietileno frente a poli(metileno); poliestireno frente a poli(1-feniletileno)
https://es.wikipedia.org/wiki/IUPAChttps://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3merohttps://es.wikipedia.org/wiki/Polietilenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Poliestirenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3merohttps://es.wikipedia.org/wiki/IUPAChttps://es.wikipedia.org/wiki/1952https://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3merohttps://es.wikipedia.org/wiki/Polietilenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Poliestirenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Poliestirenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Polietilenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3merohttps://es.wikipedia.org/wiki/1952https://es.wikipedia.org/wiki/IUPAChttps://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3merohttps://es.wikipedia.org/wiki/Poliestirenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Polietilenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3merohttps://es.wikipedia.org/wiki/IUPAC


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Monmero UER Polmero

Sistema tradicional etileno polietileno

Sistema IUPAC eteno metileno poli (metileno)

Monmero UER Polmero

Sistema tradicional estireno poliestireno

Sistema IUPAC fenileteno 1-feniletilenopoli(1-feniletileno)

Para copolmeros se suelen listar simplemente los monmeros que los

forman, a veces precedidos de las palabras caucho o goma si se trata deun elastmero o bien resina si es un plstico. Ejemplos: acrilonitrilobutadieno estireno; caucho estireno-butadieno; resina fenol-formaldehdo.Es frecuente tambin el uso indebido de marcas comerciales comosinnimos del polmero, independientemente de la empresa que lo fabrique.Ejemplos: Nylon para poliamida;Teflon parapolitetrafluoretileno;Neoprenopara policloropreno.
https://es.wikipedia.org/wiki/Copol%C3%ADmerohttps://es.wikipedia.org/wiki/Elast%C3%B3merohttps://es.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1sticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Acrilonitrilo_butadieno_estirenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Acrilonitrilo_butadieno_estirenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Caucho_estireno-butadienohttps://es.wikipedia.org/wiki/Resina_fenol-formaldeh%C3%ADdohttps://es.wikipedia.org/wiki/Poliamidahttps://es.wikipedia.org/wiki/Politetrafluoretilenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Policloroprenohttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Polystyrene_PS.pnghttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Styren.svghttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Polyethene_monomer.pnghttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ethene-2D-flat.pnghttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Polystyrene_PS.pnghttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Styren.svghttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Polyethene_monomer.pnghttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ethene-2D-flat.pnghttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Polystyrene_PS.pnghttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Styren.svghttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Polyethene_monomer.pnghttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ethene-2D-flat.pnghttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Polystyrene_PS.pnghttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Styren.svghttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Polyethene_monomer.pnghttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ethene-2D-flat.pnghttps://es.wikipedia.org/wiki/Policloroprenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Politetrafluoretilenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Poliamidahttps://es.wikipedia.org/wiki/Resina_fenol-formaldeh%C3%ADdohttps://es.wikipedia.org/wiki/Caucho_estireno-butadienohttps://es.wikipedia.org/wiki/Acrilonitrilo_butadieno_estirenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Acrilonitrilo_butadieno_estirenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1sticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Elast%C3%B3merohttps://es.wikipedia.org/wiki/Copol%C3%ADmero


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La IUPAC reconoce que los nombres tradicionales estn firmementeasentados por su uso y no pretende abolirlos sino solo ir reduciendopaulatinamente su utilizacin en las publicaciones cientficas.


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INTRODUCCION

El poliestireno es el proceso ms utilizado hoy da para su fabricacin es el de"polimerizacin en masa", habiendo quedados obsoletos los procesos en emulsiny en solucin.

La polimerizacin del estireno puro da como resultado un poliestireno puro que esun slido incoloro, rgido, frgil y con flexibilidad limitada. A este poliestireno purose lo denomina poliestireno cristal o poliestireno de uso general

El poliestireno normal no conserva ningn orden con respecto al lado de la cadenadonde estn unidos los grupos fenilos.

Otro material de esta familia es el "poliestireno expandido". Consiste en 95% depoliestireno y 5% de un gas que forma burbujas que reducen la densidad delmaterial.

Las ventajas principales del poliestireno son su facilidad de uso y su costerelativamente bajo. Sus principales desventajas son su baja resistencia a la altatemperatura y su resistencia mecnica modesta. Estas ventajas y desventajasdeterminan las aplicaciones de los distintos tipos de poliestireno.


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POLIESTIRENO

El poliestireno (PS) es un polmero termoplstico que se obtiene de lapolimerizacin del estireno. Existen cuatro tipos principales: el PS cristal, que estransparente, rgido y quebradizo; el poliestireno de alto impacto, resistente y

opaco, el poliestireno expandido, muy ligero, y el poliestireno extrusionado, similaral expandido pero ms denso e impermeable. Las aplicaciones principales del PSchoque y el PS cristal son la fabricacin de envases mediante extrusin-termoformado, y de objetos diversos mediante moldeo por inyeccin. Las formasexpandidas y extruida se emplean principalmente como aislantes trmicos enconstruccin y para formar coquillas de proteccin en los embalajes de objetosfrgiles.

Tipos de poliestireno

FRAGMENTO DE POLIESTIRENO EXPANDIDO

El producto de la polimerizacin del estireno puro se denomina poliestireno cristalo poliestireno de uso general (GPPS, siglas en ingls). Es un slido transparente,duro y frgil. Es vtreo por debajo de 100 C. Por encima de esta temperatura esfcilmente moldeable y puede drsele mltiples formas.

Para mejorar la resistencia mecnica del material, se puede aadir en la

polimerizacin hasta un 14% de caucho (casi siempre polibutadieno). El productoresultante se llama poliestireno de alto impacto. Es ms fuerte, no quebradizo ycapaz de soportar impactos ms violentos sin romperse. Su inconvenienteprincipal es su opacidad, si bien algunos fabricantes venden grados especiales depoliestireno choque translcido.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Styropian.JPG


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Otro miembro de esta familia es el poliestireno expandido. Consiste en 95% depoliestireno y 5% de un gas que forma burbujas que reducen la densidad delmaterial. Su aplicacin principal es como aislante en construccin y para elembalaje de productos frgiles.

A partir de poliestireno cristal fundido se puede obtener, mediante inyeccin degas, una espuma rgida denominada poliestireno extruido (XPS). Sus propiedadesson similares a las del EPS, con el cual compite en las aplicaciones deaislamiento. El poliestireno extruido presenta burbujas cerradas, por lo que puedemojarse sin perder sus propiedades aislantes. El EPS tambin dispone devariedades de baja absorcin de humedad. Ambos pueden ser usados en lafabricacin de las cubiertas invertidas.

En las ltimas dcadas se ha desarrollado un nuevo polmero que recibe elnombre de poliestireno sindiotctico. Se caracteriza por que los grupos fenilo de la

cadena polimrica estn unidos alternativamente a ambos lados de la misma,mientras que el poliestireno "normal" o poliestireno atctico no conserva ningnorden con respecto al lado de la cadena donde estn unidos los grupos fenilos. El"nuevo" poliestireno es cristalino y funde a 270 C, pero es mucho ms costoso.Slo se utiliza en aplicaciones especiales de alto valor aadido.

Estructura del poliestireno cristal

PESO MOLECULAR

Las unidades repetitivas de estireno conforman el polmero.

El peso molecular promedio del poliestireno comercial vara entre 100.000 y400.000 g mol-1. Cuanto menor es el peso molecular, mayor es la fluidez y portanto la facilidad de uso del material, pero menor es su resistencia mecnica.
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Para conseguir un poliestireno a la vez fluido y resistente se puede acudir adistribuciones bimodales de pesos moleculares, un activo campo de investigacinen el poliestireno.

RAMIFICACIN

Las molculas de poliestireno formadas en los procesos industriales actuales sonmuy lineales. En laboratorio es posible generar ramificacin aadiendo al reactorsustancias como el divinilbenceno o perxidos tetrafuncionales pero el poliestirenoas obtenido es ms caro y apenas presenta ventajas frente a sus equivalenteslineales.

TACTICIDAD

El poliestireno cristal es completamente atctico; es decir: los grupos fenilo sedistribuyen a uno u otro lado de la cadena central, sin ningn orden particular. Por

ello se trata de un polmero completamente amorfo (es decir, no cristalino).

ESTRUCTURA DEL POLIESTIRENO CHOQUE

El poliestireno de alto impacto consiste en una matriz de poliestireno cristal en lacual estn dispersas partculas microscpicas de caucho, casi siemprepolibutadieno.

TIPO DE CAUCHO

En la gran mayora de los casos el caucho utilizado es el polibutadieno, enconcreto grados fabricados con catalizadores de cobalto ("alto-cis") o litio ("bajo-cis"). El peso molecular del polibutadieno utilizado suele estar comprendido entre180.000 y 260.000 g mol-1.

En algunas aplicaciones muy minoritarias se utiliza un elastmero consistente enun dibloque estireno-butadieno. Debido a su mayor afinidad por el poliestireno (ypor tanto menor tensin superficial), este polmero forma partculas de menortamao que las de polibutadieno.

Hasta las aos 1960 se us caucho estireno-butadieno (SBR) para la modificacinde poliestireno pero desde entonces ha sido sustituido por el polibutadieno, queproporciona mejores propiedades mecnicas al producto.


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PARTCULAS DE CAUCHO

En la mayora de los poliestirenos comerciales la fase elastomrica se presenta enforma de partculas con una estructura llamada "tipo salami": una partcula ms omenos esfrica de polibutadieno que tiene a su vez en su interior partculas de

poliestireno de diferentes tamaos, a las que se denomina "oclusiones". Enalgunos casos se observan partculas con morfologa "core-shell" (que podratraducirse como "ncleo-envoltura"), en las que el caucho forma slo una delgadamembrana alrededor de una nica oclusin de poliestireno, normalmente depequeo tamao (inferior a una micra de dimetro).

Para tener un poliestireno de alto impacto con buena resistencia mecnica hacenfalta partculas tipo salami con un tamao comprendido entre 1 y 6 micrmetros.Cuando el tamao es inferior a una micra el producto se vuelve casi tan frgilcomo el poliestireno cristal, si bien la transparencia aumenta, lo cual puede ser

interesante en algunas aplicaciones.

El tamao de las partculas depende esencialmente de tres factores:

el cizallamiento durante la inversin de fases la relacin de viscosidades entre el polibutadieno y la matriz de poliestireno la cantidad de poliestireno injertado

Se ha comprobado que una distribucin bimodal de tamaos de partcula aumentala resistencia al impacto del material. Existen diversos mtodos qumicos y fsicospara conseguir o al menos aproximarse a la bimodalidad, siendo el ms habitual el

emplear dos polibutadienos de viscosidad diferente.

Al cociente entre el volumen ocupado por las partculas de polibutadieno(incluyendo las oclusiones) y el volumen total del poliestireno se le denomina"fraccin en volumen de la fase elastomrica" (RPVF, siglas en ingls). En lneasgenerales, cuanto mayor es la RPVF mejores son las propiedades mecnicas delpoliestireno choque.8 Para aumentar la RPVF se puede aadir ms polibutadienopero esto tiene un grave inconveniente: el polibutadieno es ms caro que elestireno o que el propio poliestireno choque. Por ello, la va preferida es aumentarla cantidad de poliestireno ocluido en el interior de las partculas, lo cual constituye

uno de los objetivos de todos los productores de poliestireno de alto impacto.

INJERTO

Durante la polimerizacin del estireno, a veces ocurre que un radical libre atacauno de los dobles enlaces de las molculas de polibutadieno, formando as unamolcula de poliestireno unida qumicamente a una de polibutadieno. Se diceentonces que el poliestireno est "injerto" en el polibutadieno.


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El injerto mejora las propiedades del poliestireno de alto impacto por dos motivos.Por un lado facilita la transmisin de energa entre las fases polibutadieno ypoliestireno. Por otro, acta como un emulsionante, estabilizando la dispersin departculas de caucho en la matriz de poliestireno. Los productores de poliestirenode alto impacto tratan de adaptar su proceso para maximizar el injerto, a fin de

obtener la mejor relacin posible entre propiedades mecnicas del producto ycantidad de caucho utilizado.

RETICULACIN

Los dobles enlaces del polibutadieno tambin pueden reaccionar entre s,formando puentes entre las molculas. A esto se le denomina "reticulacin" de lafase elastomrica. La reticulacin es ms intensa cuanto ms tiempo pasa elpolibutadieno a alta temperatura. En el proceso de produccin del poliestirenochoque ocurre sobre todo en la seccin de desvolatilizacin.

Cierto nivel de reticulacin es necesario para que el caucho sea elstico pero, si lareticulacin llega demasiado lejos, el caucho se vuelve rgido y por tanto elpoliestireno pierde parte de su resistencia mecnica.

QUMICA DEL POLIESTIRENO

Forma estructural del monmero de estireno

A escala industrial, el poliestireno se prepara calentando el etilbenceno enpresencia de un catalizador para dar lugar al estireno. La polimerizacin del
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estireno se da porradicales libres, polimerizacin catinica, polimerizacin aninicao sobre catalizador.

MECANISMOS DE REACCIN

El estireno puede polimerizar por cuatro mecanismos diferentes:

1. Por radicales libres. Los radicales de estireno se forman espontneamente,a mayor velocidad cuanto mayor sea la temperatura. Por ello el estireno esalmacenado en tanques refrigerados y estabilizado con inhibidores, queconsumen los radicales libres. La velocidad de reaccin se vuelvesignificativa a partir de una temperatura superior a los 100 C. Se puedeacelerar aadiendo iniciadores como por ejemplo perxidos, que generanradicales libres adicionales.

2. Polimerizacin aninica3. Polimerizacin catinica4. Sobre catalizador

Mediante el uso de catalizadores de Ziegler-Natta o de tipo metaloceno se puedecontrolar de forma precisa la tacticidad del polmero formado. El poliestirenosindiotctico se produce industrialmente de este modo.

En todos los casos la polimerizacin del estireno genera la misma cantidad decalor: 165 cal g-1.

INVERSIN DE FASES

En la produccin de poliestireno choque, el medio de reaccin consisteinicialmente slo en una fase, una solucin de polibutadieno en estireno ("fasePB"). A medida que el estireno va reaccionando, el poliestireno generado empiezaa precipitar (a partir de 2% de conversin) y forma as una fase distinta, la "fasePS", que consiste en partculas de poliestireno dispersas en la fase PB. Laspartculas de poliestireno van creciendo y siendo cada vez ms numerosas hastaque, en cierto momento, ocupan un volumen igual al de la fase PB. A partir deentonces la disposicin de las fases se invierte: la fase PS se convierte en elmedio continuo y la fase PB pasa a formar partculas en el seno de la fase PS. Aeste fenmeno se le denomina inversin de fases.

La inversin de fases no es un fenmeno puntual ni instantneo sino que sedesarrolla sobre un intervalo de conversin relativamente amplio. El valor de esteintervalo depende de varios parmetros, principalmente el porcentaje de caucho yel grado de injerto. En todo caso, es necesario un cierto grado de agitacin en el


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reactor para que ocurra la inversin de fases; en caso de no hacerse de estaforma, el producto obtenido aparece como una mezcla informe de poliestireno ypolibutadieno, sin distincin clara entre las dos fases.

Durante la inversin de fases la viscosidad de la mezcla aumenta de forma

notable. Esto permite que sea detectada en laboratorio.

PROPIEDADES

PropiedadPScristal

PSchoque

Comentarios

Mduloelstico en traccin(GPa) 3,0 a3,4 2,0 a2,5

Alargamiento de rotura entraccin (%)

1 a 4 20 a 65 El PS cristal no es nada dctil

Carga de rotura en traccin(MPa)

40 a60

20 a 35

Mdulo de flexin (GPa)3,0 a3,4

1,6 a2,9

El PS choque es mucho msflexible que el cristal y similaral ABS

Resistencia alimpacto Charpy (kJ/m2)

2 3 a 12El PS cristal es el menos resistentede todos los termoplsticos; el PSchoque es intermedio

Dureza Shore D85 a90

60 a 75El PS cristal es bastante duro,similar al policarbonato. El PSchoque es similar al polipropileno.
http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%B3dulo_el%C3%A1sticohttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%B3dulo_el%C3%A1sticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ensayo_de_tracci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/D%C3%BActilhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=M%C3%B3dulo_de_flexi%C3%B3n&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Acrilonitrilo_butadieno_estirenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Prueba_de_impactohttp://es.wikipedia.org/wiki/Prueba_de_impactohttp://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%A9ndulo_de_Charpyhttp://es.wikipedia.org/wiki/Durezahttp://es.wikipedia.org/wiki/Policarbonatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Polipropilenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Polipropilenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Policarbonatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Durezahttp://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%A9ndulo_de_Charpyhttp://es.wikipedia.org/wiki/Prueba_de_impactohttp://es.wikipedia.org/wiki/Prueba_de_impactohttp://es.wikipedia.org/wiki/Acrilonitrilo_butadieno_estirenohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=M%C3%B3dulo_de_flexi%C3%B3n&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/D%C3%BActilhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ensayo_de_tracci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%B3dulo_el%C3%A1sticohttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%B3dulo_el%C3%A1stico


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PROPIEDADES TRMICAS

El poliestireno "compacto" (sin inyeccin de gas en su interior) presenta laconductividad trmica ms baja de todos los termoplsticos. Las espumas rgidasde poliestireno XPS presentan valores aun ms bajos de conductividad, incluso

menores de 0,03 W K-1 m-1, por lo que se suele utilizar como aislante trmico.

Sin embargo, tiene relativamente poca resistencia a la temperatura, ya quereblandece entre 85 y 105 C (el valor exacto depende del contenido en aceitemineral). Cuando el poliestireno es calentado las cadenas son capaces de tomarnumerosas conformaciones. Esta capacidad del sistema para deformarse confacilidad sobre sutemperatura de transicin vtrea permite que el poliestireno seamoldeado por calentamiento fcilmente.

PROPIEDADES PTICAS

Mientras que el PS choque es completamente opaco, el PS cristal es transparente.Tiene un ndice de refraccin en torno a 1,57, similar al del policarbonato y el PVC.

Las mezclas de PS choque y cristal son ms translcidas pero tambin msfrgiles cuanto ms PS cristal contienen. Es posible encontrar un compromisoentre ambas propiedades de forma que los objetos fabricados, por ejemplo vasosdesechables, sean transparentes a la vez que aceptablemente resistentes.

PROPIEDADES ELCTRICAS

El poliestireno tiene muy baja conductividad elctrica (tpicamente de 10-16 S m1),es decir, es un aislante. Por sus propiedades suele usarse en las instalaciones dealta frecuencia

APLICACIONES

Las ventajas principales del poliestireno son su facilidad de uso y su costorelativamente bajo. Sus principales desventajas son su baja resistencia a la alta

temperatura (se deforma a menos de 100 C, excepto en el caso del poliestirenosindiotctico) y su resistencia mecnica modesta. Estas ventajas y desventajasdeterminan las aplicaciones de los distintos tipos de poliestireno.

El poliestireno choque se utiliza principalmente en la fabricacin de objetosmediante moldeo por inyeccin. Algunos ejemplos: carcasas de televisores,impresoras, puertas e interiores de frigorficos, maquinillas de afeitar


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desechables, juguetes. Segn las aplicaciones se le pueden aadir aditivoscomo por ejemplo sustancias ignfugas o colorantes.

El poliestireno cristal se utiliza tambin en moldeo por inyeccin all donde latransparencia y el bajo coste son importantes. Ejemplos: cajas de CD, perchas,cajas para huevos. Otra aplicacin muy importante es en la produccin de

espumas rgidas, denominadas a veces "poliestireno extruido" o XPS, a noconfundir con el poliestireno expandido EPS. Estas espumas XPS se utilizanpor ejemplo para las bandejas de carne de los supermercados, as como en laconstruccin.

En Europa, la mayor aplicacin del poliestireno es la elaboracin de envasesdesechables de productos lcteos mediante extrusin-termoformado.16 Enestos casos se suele utilizar una mezcla de choque y de cristal, en proporcinvariable segn se desee privilegiar la resistencia mecnica o la transparencia.Un mercado de especial importancia es el de los envases de productos

lcteos, que aprovechan una propiedad casi exclusiva del poliestireno: susecabilidad. Es esto lo que permite separar un yogur de otro con un simplemovimiento de la mano.

La forma expandida (poliestireno expandido) se utiliza como aislante trmico yacstico y es ampliamente conocido bajo diversas marcas comerciales(Poliexpan, Telgopor, Emmedue, Icopor, etc.).

La forma extruida (poliestireno extruido) se emplea como aislamiento trmicoen suelos, debido a su mayor resistencia mecnica, y tambin como alma enpaneles sandwich de fachada. Pero su uso ms especfico es el de aislantetrmico en cubiertas invertidas, donde el aislamiento trmico se coloca encima

del impermeabilizante, protegindolo de las inclemencias del tiempo yalargando su vida til.

Otras aplicaciones menores: indumentaria deportiva, por ejemplo, por tener lapropiedad de flotar en agua, se usa en la fabricacin de chalecos salvavidas yotros artculos para los deportes acuticos; o por sus propiedades ligeras yamortiguadoras, se usa en la fabricacin de cascos de ciclismo; tambin seutiliza como aglutinante en ciertos explosivos como el RDX


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APLICACIONES DEL POLIESTIRENO

Envase de yogur fabricado mediante extrusin - termoformado de una mezcla depoliestireno choque y cristal.

Caja de CD fabricada mediante moldeo por inyeccin. La parte transparente es depoliestireno cristal y la opaca de poliestireno choque.

Cuchilla de afeitar de poliestireno choque fabricada mediante moldeo porinyeccin.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Expanded_polystyrene_foam_dunnage.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Maquinilla_de_afeitar_desechable.JPGhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Caja_de_CD.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Envase_de_yogur.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Expanded_polystyrene_foam_dunnage.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Maquinilla_de_afeitar_desechable.JPGhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Caja_de_CD.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Envase_de_yogur.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Expanded_polystyrene_foam_dunnage.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Maquinilla_de_afeitar_desechable.JPGhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Caja_de_CD.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Envase_de_yogur.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Expanded_polystyrene_foam_dunnage.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Maquinilla_de_afeitar_desechable.JPGhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Caja_de_CD.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Envase_de_yogur.jpg


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Embalaje de poliestireno expandido.

Recipiente para comidas.

PROCESO DE PRODUCCIN

El proceso ms utilizado en la actualidad para el poliestireno se ba

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