Síntesis de Caucho SBR en un Tren de Reactores. Empleo de Mediciones Calorimétricas para Reducir el Producto Fuera de Especificación entre Dos Estados Estacionarios Óptimos

MINARI, ROQUE J; GUGIOTTA, LUIS M; VEGA, JORGE R; MEIRA, GREGORIO R

Valecia (España)

Congreso; VII Congreso Iberoamericano de Polímeros; 2004

El caucho SBR se obtiene industrialmente mediante una copolimerización en emulsión de estireno y butadieno, en un tren de reactores agitados continuos. En la operación estacionaria normal (OEN), todos los reactivos se alimentan al primer reactor del tren. Los agregados intermedios de los monómeros y del agente de transferencia de cadena (CTA) a lo largo del tren, permiten optimizar el estado estacionario, aumentando la producción y mejorando la calidad del caucho respecto de la OEN (1, 2). La operación estacionaria óptima (OEO) depende de: a) el caudal total de alimentación de reactivos al tren, qT (fijado por el nivel de producción requerido); y b) la receta de polimerización (fijada por el grado de caucho deseado). En la práctica industrial, se efectúan cambios frecuentes en el nivel de producción y/o en el grado del SBR producido, los que originan volúmenes elevados de producto fuera de especificación (PFE). Para reducirlos, se propusieron políticas de control basadas en la manipulación tanto de qT como del caudal de CTA al último reactor del tren (FX), pero analizando en forma independiente los problemas de cambio de producción y de grado entre OENs (3). En este trabajo, se simula la reducción del PFE en un tren de 7 reactores durante el transitorio entre dos OEOs (correspondientes a dos grados diferentes y con distintos niveles de producción), utilizando un modelo matemático ajustado a una planta (Petrobras Energía, Pto. San Martín, Argentina). Para ello, se estima el calor de reacción (Qr,j) intercambiado en cada reactor ‘j’ del tren, con demoras de 2 min. A tales efectos, se resuelven los balances de energía, a partir de la medición del caudal de fluido refrigerante, de las temperaturas, y de los calores de agitación.