Pia Borrador

La producción química o síntesis del PET se lleva a cabo mediante dos etapas:
• La síntesis del monómero de poliéster, bis hidroxietil tereftalato (BHET).
• La reacción de Policondensación del monómero.
La síntesis del monómero
La síntesis se puede llevar a cabo mediante dos reacciones:
• Trans-esterificación entre el dimetiltereftalato (DMT) y el

etilénglicol (EG). Este proceso es más antiguo y menos utilizado
en la actualidad, ya que se obtiene metanol como subproducto,
el cuál puede generar más cantidad de emisiones de compuestos
orgánicos volátiles, lo que causa un mayor impacto ambiental. En
la figura 1 se presenta un esquema general del proceso para la
obtención del monómero a partir de la reacción de trans-
esterificación. Figura 1. Reacción de trans-esterificación para
monómero BHET
• El otro método, de mayor importancia comercial y el más

utilizado actualmente, consiste en la Esterificación directa del
ácido tereftálico (TPA) con el etilénglicol (EG), que tiene agua
como subproducto de eliminación. Sobre este método se
discutirá con mayor detalle en el presente análisis. En la figura 2
se presenta un esquema general del proceso para la obtención
del monómero a partir de la reacción de esterificación.
Figura 2. Reacción de esterificación para monómetro
BHET.
El proceso con TPA ofrece ventajas frente al que se realiza con DMT, que han motivado que en la
actualidad las plantas procesadoras lo utilicen principalmente:
• Menor costo del ácido Tereftálico.
• Menor tiempo de reacción para lograr el peso molecular.
• El uso de agua en vez de metanol como agente de condensación. Tratando de profundizar en el

método de esterificación directa, se detallarán a continuación las rutas de obtención de EG, TPA y
PET.
Etilénglicol (EG). Es un líquido incoloro. La primera etapa para su obtención es la síntesis del
etileno, que posteriormente se oxida en presencia de catalizadores hasta obtener el óxido de
etileno (EO).
El EO altamente reactivo es convertido en etilénglicol mediante la adición de agua, durante una

reacción altamente exotérmica (liberación de calor), junto con la generación de dióxido de
carbono. Debe ser lo más puro posible y libre de residuos de ácidos fuertes o bases. En la figura 3
se presenta un esquema general del proceso para la obtención del etilénglicol.
Figura 3. Proceso para la obtención del etilén glicol (EG).
Ácido Tereftálico (TPA). Es un polvo blanco insoluble en agua. Su producción se realiza a partir del
petróleo, donde la fracción de benceno mediante diversas etapas de refinación se convierte en
para- xileno. Este se oxida en presencia de catalizadores hasta obtener ácido tereftálico crudo, que
en etapas posteriores tendrá que ser debidamente purificado. En la figura 4 se presenta un
esquema general del proceso para la obtención del TPA.
Figura 4. Proceso de obtención del ácido tereftálico.

El TPA puede ser fabricado a partir de diversas materias primas y a través de diferentes rutas de
proceso. Las tecnologías existentes han sido desarrolladas en búsqueda de la opción de una
producción más económica y funcional. Estas variantes en las rutas de obtención pueden consistir
en:
• Oxidación directa del P-xileno
• Hidrólisis del DMT (dimetiltereftalato). El DMT es un componente intermedio importante en la

producción del TPA, por medio de la oxidación-esterificación del p-xileno
•Oxidación del tolueno. Una materia prima alternativa en la producción de TPA es el tolueno, que
es oxidado y posteriormente acidificado para dar el TPA.
• Otros procesos, que continúan en su etapa de desarrollo sin haber superado la fase piloto, y que
no han logrado llegar a su comercialización.
Cabe mencionar que en Latinoamérica los grandes productores de TPA son Grupo PetroTemex en
México y PQS (Petroquímica Suape Brasil). PetroTemex tiene plantas en Altamira (Tamaulipas) y
Cosoleacaque (Veracruz), con una producción anual de 2.3 millones de toneladas en Norteamérica
(1,610 M en México y 0.640 en Estados Unidos). PQS produce 0.7 M. de toneladas.
Por otra parte, la esterificación directa se puede llevar a cabo en ausencia de algún catalizador, ya
que la reacción se basa en un equilibrio químico regulado por las condiciones de reacción y de la
remoción del agua residual, producto de la misma esterificación, que es destilada para lograr la
reacción completa.
Sin embargo, industrialmente se utilizan compuestos de antimonio y titanio como catalizadores,

con el fin de acelerar y hacer más eficiente la reacción.
Así, en ambos procesos (tanto en el que utiliza DMT como en el que se basa en TPA) se produce un
monómero intermedio, el bis hidroxi etil tereftalato (BHET).
Reacción de policondensación del monómero
Policondensación en estado Fundido (MPP). La Policondensación del monómero BHET es la

segunda etapa en la síntesis del PET, durante la cual tiene lugar un incremento en la longitud de la
cadena del polímero o del grado de polimerización. La reacción se lleva a cabo a altas
temperaturas, en un rango entre 260 y 290°C, debido a la baja solubilidad del ácido tereftálico en
el etilén glicol. El uso de catalizadores es esencial para que se lleve a cabo la polimerización, para
la obtención de pesos moleculares aceptables.
Generalmente se utilizan catalizadores de antimonio; el más común es el trióxido de antimonio

(Sb2O3) o triacetato de antimonio, que permite obtener un grado de esterificación del 90%. El
ácido tereftálico y el etilén glicol se mezclan con el catalizador en un tanque donde se forma una
pasta, que posteriormente es transferida a un sistema de reactores de esterificación. El etilén
glicol recuperado se retorna al primer reactor esterificador del sistema, mientras que el vapor de
agua se condensa y se descarga al sistema de tratamiento de agua residual.
El monómero BHET obtenido del sistema esterificador se bombea a los reactores de

polimerización, que pueden variar en número, diseño y condiciones de operación, dependiendo de
la tecnología industrial utilizada. Los procesos que se realizan en ellos pueden resumirse en tres
categorías:
• Proceso con menor tiempo de residencia y alta temperatura.
• Proceso con tiempo de residencia medio y temperatura media.
• Proceso con tiempo de residencia mayor y temperatura menor.
• Durante esta etapa de policondensación en estado fundido se obtiene un polímero con un rango
de viscosidad entre 0.45 y 0.65 decilitro/gramos, con un contenido entre 30 y 150 ppm de
acetaldehído.
Enseguida el polímero en estado fundido se convierte en partículas sólidas y es cristalizado

mediante un sistema previo de peletizado, que tiene un efecto importante en el tamaño, forma,
densidad, contenido de agua, grado de cristalinidad y finos en el pellet de poliéster. Estos
parámetros tienen un alto impacto durante la siguiente etapa de polimerización en estado sólido
(SSP). En la figura 5 se presenta un esquema general del proceso de la policondensación en estado
fundido (MMP) del PET
Policondensación en Estado Sólido (SSP) La Policondensación en estado sólido es la continuación a
la policondensación fase fundida (MMP), llevada a cabo a una temperatura menor que en la fase
de polimerización anterior. La finalidad principal de la etapa de SSP es cristalizar la resina poliéster,
aumentar la viscosidad a un rango de 0.75 a 0.85% y reducir el contenido de acetaldehído a menos
de 1ppm.
La eficiencia del proceso SSP depende de los siguientes parámetros:
• Temperatura de reacción.
• Peso molecular del pre-polímero.
• Tamaño y geometría de los pellets.
• Contenido de la fase cristalina.
• Tipo de catalizador.
• Tipo de comonómero.
De las etapas de policondensación previamente discutidas, la policondensación en estado sólido

(SSP) es el proceso caracterizado por un peso molecular mucho más alto y una estabilidad térmica
mayor con respecto a los PET polimerizado por MMP. En la figura 6 se presenta un esquema
general del proceso de la policondensación en estado sólido del PET.
En el presente artículo, se pretendió describir brevemente la interacción entre los factores de

proceso que intervienen durante la obtención del PET, con las condiciones de operación durante la
fabricación de fibras o envases, que pueda ayudar a prevenir o resolver problemas de proceso o
de producto.

Pia Borrador

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

Pia Borrador

Cargado por

Información del documento

Descripción original:

Título original

Derechos de autor

Formatos disponibles

Compartir este documento

Compartir o incrustar documentos

Opciones para compartir

¿Le pareció útil este documento?

¿Este contenido es inapropiado?

Copyright:

Formatos disponibles

Pia Borrador

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

La producción química o síntesis del PET se lleva a cabo mediante dos etapas:

• La síntesis del monómero de poliéster, bis hidroxietil tereftalato (BHET).

• La reacción de Policondensación del monómero.

La síntesis del monómero

La síntesis se puede llevar a cabo mediante dos reacciones:

• Trans-esterificación entre el dimetiltereftalato (DMT) y el

• El otro método, de mayor importancia comercial y el más

• Menor costo del ácido Tereftálico.

• Menor tiempo de reacción para lograr el peso molecular.

• El uso de agua en vez de metanol como agente de condensación. Tratando de profundizar en el

El EO altamente reactivo es convertido en etilénglicol mediante la adición de agua, durante una

Figura 3. Proceso para la obtención del etilén glicol (EG).

Figura 4. Proceso de obtención del ácido tereftálico.

• Oxidación directa del P-xileno

• Hidrólisis del DMT (dimetiltereftalato). El DMT es un componente intermedio importante en la

Sin embargo, industrialmente se utilizan compuestos de antimonio y titanio como catalizadores,

Policondensación en estado Fundido (MPP). La Policondensación del monómero BHET es la

Generalmente se utilizan catalizadores de antimonio; el más común es el trióxido de antimonio

El monómero BHET obtenido del sistema esterificador se bombea a los reactores de

• Proceso con menor tiempo de residencia y alta temperatura.

• Proceso con tiempo de residencia medio y temperatura media.

• Proceso con tiempo de residencia mayor y temperatura menor.

Enseguida el polímero en estado fundido se convierte en partículas sólidas y es cristalizado

• Peso molecular del pre-polímero.

• Tamaño y geometría de los pellets.

• Contenido de la fase cristalina.

De las etapas de policondensación previamente discutidas, la policondensación en estado sólido

En el presente artículo, se pretendió describir brevemente la interacción entre los factores de

También podría gustarte