Modelado de la polimerización de olefinas con catalizadores soportados

Abstract

Las poliolefinas son un grupo de plásticos que han adquirido gran importancia en los últimos años debido a sus buenas propiedades finales a su menor impacto ambiental y al continuo desarrollo en los catalizadores y procesos de producción. La aplicación de modelos matemáticos adecuados ha ayudado a este desarrollo tanto a nivel científico como industrial. La adecuada descripción del sistema requiere, además del conocimiento de los fenómenos que tienen lugar a escala microscópica, tener en cuenta los posibles efectos que el crecimiento de la partícula polimérica y el modelo flujo considerado puedan tener en el funcionamiento del reactor y en las propiedades del polímero producido. De esta manera se pueden considerar tres escalas en el modelado: microescala (cinética de la polimerización), mesoescala (fenómenos en la partícula de polímero) y macroescala (comportamiento a nivel del reactor). El principal objetivo de esta tesis es el modelado completo de la polimerización de olefinas en reactores industriales, integrando los fenómenos que tienen lugar a diferentes escalas. Esto exige, en primer lugar, el estudio de dicha polimerización a escala de la partícula (dejando aparte el estudio cinético) para ver la evolución de las propiedades de la partícula a lo largo del tiempo de reacción. En la segunda parte se ha modelado el funcionamiento de dos reactores industriales, el reactor tanque continuo (Fase "slurry") y el reactor multizona con recirculación (fase gas). Estudiandose cómo varían las propiedades del producto final con las condiciones de operación del reactor.