PPO Reaction Scale-up

• Author(s): Pereira, Joana Sofia Nogueira Caseiro
• Date: 2008
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.22/2535
• Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto
• Subject(s): Scale-up; PPO; 2,6-xylenol; IV drop
• Document Type: Master thesis
• Language: English
• Advisor(s): Pinto, Gilberto; Beleza, Vitorino de Matos; Delsman, Erik
• Contributor(s): Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto

Description

O óxido de polifenileno com a marca comercial PPO® é uma das resinas principais produzidas na SABIC IP e o ingrediente principal do plástico de engenharia com a marca registada, Noryl®. A equipa de tecnologia de processo de PPO® desenvolve uma série de novos produtos em reactores de pequena escala, tanto em Selkirk como em Bergen op Zoom. Para se efectuar uma transição rápida da escala laboratorial para a fábrica, é necessário um conhecimento completo do reactor. O objectivo deste projecto consiste em esboçar linhas gerais para o scale-up de novos produtos de PPO1, do laboratório para a escala industrial, baseado no estudo de um tipo de PPO, PPO 803. Este estudo pode ser dividido em duas fases. Numa primeira fase, as receitas e os perfis da reacção são comparados, de onde se retiram as primeiras conclusões. Posteriormente, com base nestas conclusões, é realizado um planeamento experimental. O estudo inicial sugeriu que a receita, a temperatura inicial do reactor e a velocidade do agitador poderiam influenciar o tempo da reacção bem como a queda da velocidade intrínseca do polímero (IV drop). As reacções experimentais mostraram que a receita é o principal factor que influencia, tanto o tempo de reacção, como a queda de viscosidade intrínseca. O tempo de reacção será tanto maior quanto menor a agitação devido à má dispersão do oxigénio na mistura. O uso de temperaturas iniciais elevadas conduz a uma queda maior da viscosidade intrínseca devido à desactivação do catalisador. O método experimental utilizado no laboratório de Bergen op Zoom é um bom exemplo, simulador, do procedimento utilizado na fábrica.

PolyPhenyleneOxide or PPO® polymer is one of the base resins produced by SABIC IP and the main ingredient of Noryl® engineering plastic. The PPO® Process Technology team develops a series of new products in small-scale reactors both in Selkirk and Bergen op Zoom. To do a fast scale-up from lab scale to the production plant a thorough understanding of the reactor behavior is needed. The goal of this project is to draft general guidelines for scale-up of new PPO2 products from lab to plant scale based on PPO 803 study. This study can be divided into two phases. In the first, a comparison of the recipes and the reaction profiles was done. Subsequently, a DoE based on the primary conclusions was set-up. The first study suggested that the recipe, initial reactor temperature and stirrer speed could influence the run time and the IV drop. The lab reactions showed that the recipe is the main influence both in run time and in the IV drop. The run time will be longer with a low stirrer speed due to bad oxygen dispersion. Higher temperature leads to longer IV drop due to catalyst deactivation. The standard lab procedure used in Bergen op Zoom is a good example of the plant procedure.

Education and Culture DG - Lifelong Learning Programme. Agência Nacional PROALV (Programa de Aprendizagem ao Longo da Vida). Sabic Innovative Plastics.