Produccion de Oxido de Propileno PDF

UNIVERSIDAD JUÁREZ AUTÓNOMA DE TABASCO División Académica De Ingeniería y Arquitectura CARRERA: INGENIERÍA QUÍMICA ASIGNATURA: DISEÑO DE PROCESOS NOMBRE DEL PROYECTO: PRODUCCIÓN DEL ÓXIDO DE PROPILENO POR EPOXIDACIÓN NOMBRE DE LA PROFESORA: M.I.C.A. GLORIA ELENA PÉREZ JIMÉNEZ

o o o o o o o

INTEGRANTES DEL EQUIPO: JOSÉ ÁNGEL MÉNDEZ GONZÁLEZ SANTANA RAMOS DE LA CRUZ ADRIÁN MONTEJO SEGOVIA JOSÉ RAMÓN CARRERA AGUILAR NICOLÁS PÉREZ MAY BRENDA PÉREZ RIOS ENRIQUE AVALOS DOMINGUEZ. FECHA DE ENTREGA: 28 DE NOVIEMBRE DE 2016

ÍNDICE

MARCO TEÓRICO .......................................................................................................... 03 REACCIONES QUÍMICAS............................................................................................... 06 BASES DE DISEÑO ........................................................................................................ 07 DIAGRAMA DE FLUJO DE BLOQUES............................................................................ 08 DIAGRMA DE FLUJO DE PROCESO (DFP) ................................................................... 09 TABLA DE BALANCE ...................................................................................................... 10 DIAGRAMA DE ENTRADA-SALIDA ................................................................................ 11 DIAGRAMA DE TUBERÍA E INSTRUMENTACIÓN (DTI) ................................................ 12 SECCIONES DEL PROCESO ......................................................................................... 13 RUTA DE REACTIVOS Y PRODUCTOS......................................................................... 13 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO ..................................................................................... 14 FILOSOFÍA DE OPERACIÓN .......................................................................................... 16 TABLA DE CONDICIONES DEL PROCESO ................................................................... 19 DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS ............................................................................. 20 PLANO DE LOCALIZACIÓN............................................................................................ 23 CONCLUSIÓN ................................................................................................................. 24 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................ 25

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MARCO TEORICO Un epóxido de gran importancia en la industria química es el óxido de propileno, también conocido como óxido de propeno, metiloxirano, o 1,2-epoxidopropano. La principal aplicación del epóxido de propeno es la producción de polioles, poliéteres y poliésteres. Cuando el óxido de propileno se polimeriza da lugar a la formación de polieteres poliolicos, polímeros con peso molecular entorno a 100000, que se pueden utilizar como surfactantes. Además, el óxido de propileno es un reactivo de vital importancia en la producción de poliuretanos. Si el óxido de propileno reacciona con agua se forman una amplia variedad de glicoles, destacando el monopropilenglicol, dipropilenglicol, tripropilenglicol, utilizados en la producción de resinas de poliéster insaturadas. Otra aplicación de especial interés es la producción de eteres de glicol, como es el caso de los éteres de propilenglicol, que son excelentes disolventes con motivo de su naturaleza bifuncional (éter-alcohol) y que también se utilizan como aditivos en la formulación de tintas y cosméticos. Los derivados quimicos del óxido de propileno que se producen de forma minoritaria son el carbonato de propileno, alcohol alílico, almidones modificados y surfactantes, etc. En la Figura 1 se resumen las principales aplicaciones del óxido de propileno y en la Tabla 1 se representa el porcentaje de producción de cada uno de ellos y su principal aplicación.

Figura 1.- Aplicaciones del óxido de propileno.

3

PRODUCTO Polioles poliéteres Glicoles propilénicos Éteres de glicol

PRODUCCIÓN (%) 60-65 20-25 5-10

APLICACIÓN -Poliuretanos -Resinas poliéster -Recubrimientos -Disolventes. -Tintas. -Anticongelantes

Otras aplicaciones (5-10)

Alcoxilados (polialquenilenglicoles)

-

Alcohol alílico

-

Carbonato de propileno

-

Otros

-

-Copolímeros con óxido de estireno para fluidos funcionales. -Lubricantes. -Surfactantes no iónicos -Intermedios polimerización de éteres y ésteres. -Producción de glicerina. -Poliuretanos. -Tratamiento de gas natural. -Disolvente. Lubricante. -Plastificante en industria textil. -Surfactantes especiales. -Copolimeros elastómeros. -Fumigantes.

Tabla 1.- Producción de productos a partir del óxido de propileno.

Los procesos de epoxidación a nivel industrial que más se emplean para la producción del óxido de propileno son la epoxidación con hidroperóxidos orgánicos y el proceso de la clorohidrina, ambos en fase líquida (Nijhuis y col., 2006). En 1999, la capacidad de producción de dicho epóxido se distribuía entre los dos procesos, pero debido a los problemas medioambientales que presenta el proceso de la clorohidrina, actualmente el más utilizado es el de epoxidación con hidroperóxidos. El inconveniente que presenta este último proceso es la obtención de un subproducto que variará en función del agente oxidante utilizado y, cuyo volumen puede ser tres veces mayor que la cantidad de óxido de propileno obtenido y, que por tanto debe ser valorizado para que el proceso sea rentable. 4

Uno de los métodos para producir Óxido de Propileno es mediante la oxidación previa de etilbenceno. El etilbenceno es un líquido incoloro que se encuentra en numerosos productos entre los que se incluyen la gasolina y pinturas. Respirar niveles muy altos de etilbenceno produce mareo e irritación de los ojos y la garganta. La inhalación de niveles más bajos ha producido defectos de la audición y daño de los riñones en animales. El etilbenceno se ha encontrado en por lo menos 829 de los 1,699 sitios de la Lista de Prioridades Nacionales identificados por la Agencia de Protección Ambiental (EPA). El etilbenceno es un líquido incoloro, inflamable, con olor similar a la gasolina. Se encuentra en forma natural en el alquitrán y el petróleo, y también en productos manufacturados tales como tinturas, plaguicidas y pinturas. El etilbenceno se usa principalmente para fabricar otra sustancia química, el estireno. Otros usos del etilbenceno incluyen solvente, en combustibles y para fabricar otras sustancias químicas como lo es en el caso de producción de óxido de propileno, sin embargo, se requiere de la previa oxidación del etilbenceno para que este pueda ser un reactivo acto para que reaccione con otras sustancias y se produzca el óxido de propileno. La Distribución de Óxido de Propileno está ya sujeta a normativas en la mayor parte de los países europeos. Por otra parte, el transporte internacional de Óxido de Propileno por carretera, ferrocarril, mar o río/canal está sujeto a acuerdos internacionales que establecen condiciones específicas de distribución que deben respetar todas las partes implicadas. Las normativas nacionales pueden ser distintas de las internacionales. Por otra parte las bases, los ácidos y los haluros metálicos pueden provocar polimerización violenta. El Óxido de Propileno puede formar peróxidos y por lo tanto puede polimerizarse. Reacciona de forma violenta y con peligro de fuego y explosión con oxidantes, ácidos orgánicos e inorgánicos, bases orgánicas e inorgánicas, anhídridos, cloruros de hierro, aluminio y estaño, cloro, aminas, amoníaco y metales alcalinos. Además de esto no se recomienda utilizar materiales absorbentes con base de arcilla.

5

REACCIONES PARA LA OBTENCIÓN DEL ÓXIDO DE PROPILENO POR EPOXIDACIÓN La obtención del óxido de propileno se obtiene a partir de 2 reacciones: 

Reacción 1

En esta primera reacción se prepara el agente de epoxidación por oxidación del correspondiente hidrocarburo. La siguiente reacción muestra la oxidación del etilbenceno.

O2

Etilbenceno



Hidroperóxido de etilbenceno

Reacción 2

En la segunda reacción se realiza la oxidación del propeno (propileno) con el hidroperóxido de etilbenceno para obtener el óxido de propileno y como subproducto el 1-feniletanol. Para esta reacción se emplea como catalizador un complejo de Molibdeno, el óxido de molibdeno (VI).

MoO3

Propeno

Hidroperóxido de etilbenceno

Óxido de propileno

1-feniletanol

6

BASES DE DISEÑO Generalidades: Diseñar una planta para producir oxido de propileno por epoxidación mediante la oxidación previa de etilbenceno. Capacidad, factor de servicio y la flexibilidad: producirá 100,500 ton/año con un factor de servicio de 0.9 (operar 11 meses y un mes se usa para su mantenimiento). La planta tendrá la flexibilidad de obtener fenil etanol además de óxido de propileno. Las especificaciones de alimentaciones y productos. Componente %mol Etilbenceno 100 Componente %mol Propileno 100

Componente %mol Oxigeno 79 Nitrógeno 21

Las condiciones de las alimentaciones y productos en los límites de batería Condiciones de las alimentaciones en los límites de batería Alimentaciones Estado físico Etilbenceno

Líquido

Aire Propileno

Gaseoso Gaseoso

Productos

Presión (atm) Temperatura Forma de Max/normal/min (°C) Recibo Max/normal/min 20/5/1 130/80/0 Caudal por tubería 20/5/1 60/20/10 Gasoducto 20/5/1 -50/-60/-100

Estado físico

Presión (atm) Temperatura Forma Max/normal/min (°C) entrega Max/normal/min Oxido de Liquido 20/5/1 -30/-50/-100 Caudal Propileno tubería Condiciones de los productos en los límites de batería

de

por

Información de servicios auxiliares y de proceso. Vapor de agua para calentar. Agua de enfriamiento. Electricidad 7

Propileno

SEPARADOR 2

Etilbenceno

Óxido de Propileno (Producto Deseado)

O2 N2 Propileno Etilbenceno O2 N2

MEZCLADOR 1

Etilbenceno

REACTOR 1

Etilbenceno O2 N2

MEZCLADOR 2

SEPARADOR 1

Hidroperóxido de Etilbenceno Etilbenceno O2 N2

Aire (O2 Y N2)

Universidad Juárez Autónoma de Tabasco División Académica de Ingeniería y Arquitectura

Hidroperóxido de Etilbenceno

SEPARADOR 3

REACTOR 2

Hidroperóxido de Etilbenceno Propileno MoO3

Óxido de Propileno Propileno Feniletanol

SEPARADOR 4

Óxido de Propileno Feniletanol

Feniletanol

MoO3 (Catalizador)

DIAGRAMA DE FLUJO DE BLOQUES

PRODUCCIÓN DE ÓXIDO DE PROPILENO POR EPOXIDACIÓN 8

NOMENCLATURA

Universidad Juárez Autónoma de Tabasco División Académica de Ingeniería y Arquitectura

DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO

B-101 BOMBA CENTRIFUGA

B-107 BOMBA CENTRIFUGA

EA-103 INTERCAMBIADOR DE CALOR

M- 101 MEZCLADOR

D-107 COLUMNA DE DESTILACIÓN

S-104 SEPARADOR

EA-101 INTERCAMBIADOR DE CALOR

H-107 REHERVIDOR

M-105 MEZCLADOR

R-102 REACTOR

B-108 BOMBA CENTRIFUGA

R-106 REACTOR

S-103 SEPARADOR

D-108 COLUMNA DE DESTILACIÓN

T-108 TANQUE DE ALMACENAMIENTO

EA-104 CONDENSADOR

H-108 REHERVIDOR

PRODUCCIÓN DE ÓXIDO DE PROPILENO POR EPOXIDACIÓN 9

TABLA DE BALANCE Con base a las especificaciones de las bases de diseño y considerando las reacciones efectuadas es posible realizar el balance general del proceso, de los componentes que participan en la obtención del óxido de propileno a partir del proceso de epoxidación, la tabla que se muestra contiene los valor de composición y flujo referente a las 22 corrientes que se muestran en el diagrama de flujo de proceso. Siendo de particular interés el flujo mostrado en la corriente 19, el cual corresponde al producto deseado, el óxido de propileno.

CORRIENTE

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

f.mol

f.mol

f.mol

f.mol

f.mol

f.mol

f.mol

f.mol

f.mol

f.mol

f.mol

f.mol

f.mol

f.mol

f.mol

f.mol

f.mol

f.mol

f.mol

f.mol

f.mol

f.mol

Etilbenceno

1

0

0.5768 0.1493 0.3517

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Oxigeno

0

0.21

0.0802 0.0488 0.1225

0.21

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Nitrógeno

0

0.79

0.343

0.79

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Hidroperóxido de Etilbenceno

0

0

0

0.5825

0

0

0

1

0

0

0.1928014

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Propileno

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0.8071776 0.0702

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Oxido de Molibdeno (VI)

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

2.102E-05

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Feniletanol

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0.1815

0

0.1953 0.3222 0.1842

0

0

0

1

1

1

Oxido de Propileno

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0.7483

0

0.8047 0.6778 0.8158

1

1

1

0

0

0

TOTAL

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

COMPONENTE

FLUJO (Kgmol/h) PESO MOLECULAR (Kg/Kgmol) FLUJO (Kg/h)

0.2194 0.5258

1

1

1

84.906 75.867 179.89 126.91 53.644 34.674 18.868 73.826 285.71 0.0069 383.21909 338.54 17.241 314.72 25.438 289.27 106

28.84

73.312 103.91 55.924

28.84

106

138

42

144

9000

2188

13188

1000

2000

10188

12000

1

13188

3000

60.511077 68.494 23189

23188

58 1000

70.501 78.622 69.789 22188

2000

20188

236

17.241 218.76 53.279 12.295 40.984

58

58

58

122

122

122

13688

1000

12688

6500

1500

5000

10

Universidad Juárez Autónoma de Tabasco División Académica de Ingeniería y Arquitectura

DIAGRAMA DE ENTRADA-SALIDA

PRODUCCIÓN DE ÓXIDO DE PROPILENO POR EPOXIDACIÓN 11

NOMENCLATURA B-101 BOMBA CENTRIFUGA

B-107 BOMBA CENTRIFUGA

EA-103 INTERCAMBIADOR DE CALOR

M- 101 MEZCLADOR

D-107 COLUMNA DE DESTILACIÓN

S-104 SEPARADOR

EA-101 INTERCAMBIADOR DE CALOR

H-107 REHERVIDOR

M-105 MEZCLADOR

R-102 REACTOR

B-108 BOMBA CENTRIFUGA

R-106 REACTOR

S-103 SEPARADOR

D-108 COLUMNA DE DESTILACIÓN

T-108 TANQUE DE ALMACENAMIENTO

EA-104 CONDENSADOR

H-108 REHERVIDOR

Universidad Juárez Autónoma de Tabasco División Académica de Ingeniería y Arquitectura

DIAGRAMA DE TUBERÍA E INSTRUMENTACIÓN (DTI)

PRODUCCIÓN DE ÓXIDO DE PROPILENO POR EPOXIDACIÓN 12

NOMENCLATURA B-101 BOMBA CENTRIFUGA

B-107 BOMBA CENTRIFUGA

EA-103 INTERCAMBIADOR DE CALOR

M- 101 MEZCLADOR

D-107 COLUMNA DE DESTILACIÓN

S-104 SEPARADOR

EA-101 INTERCAMBIADOR DE CALOR

H-107 REHERVIDOR

M-105 MEZCLADOR

R-102 REACTOR

B-108 BOMBA CENTRIFUGA

R-106 REACTOR

S-103 SEPARADOR

D-108 COLUMNA DE DESTILACIÓN

T-108 TANQUE DE ALMACENAMIENTO

EA-104 CONDENSADOR

H-108 REHERVIDOR

--- Etilbenceno --- propileno --- Hidroperóxido de etilbenceno --- Oxido de propileno Recirculación -------- secciones del proceso

Universidad Juárez Autónoma de Tabasco

-

División por secciones del proceso

División Académica de Ingeniería y Arquitectura

-

Corrientes principales de proceso

DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO “PRODUCCIÓN DE ÓXIDO DE PROPILENO POR 13 EPOXIDACIÓN”

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE ÓXIDO DE PROPILENO POR EPOXIDACIÓN

Se alimenta el Etilbenceno fresco, corriente 1, a 25 °C y 1 atm se mezcla con Etilbenceno recirculado, corriente 7 y aire que contiene Oxigeno y Nitrógeno, corriente 2, que solo se usa el Oxígeno para llevar a cabo la reacción, a las mismas condiciones que entra el Etilbenceno, en el mezclador M-101. El Etilbenceno se bombea, a través de una bomba centrifuga, B-101, hasta la presión requerida, para entrar al mezclador. Los reactivos mezclados que salen en la corriente 3, entra al reactor, R-102, a 150 °C y 3 atm. El Etilbenceno y el Oxígeno reaccionan para producir Hidroperóxido de Etilbenceno, la reacción no se lleva a cabo al 100%, salen reactivos que no reaccionaron el Etilbenceno, Oxigeno y el Nitrógeno que es gas de arrastre. De acuerdo con la siguiente reacción:

O2

Etilbenceno

Hidroperóxido de etilbenceno

El efluente del reactor, corriente 4, que consiste en Etilbenceno, Oxígeno, Nitrógeno e Hidroperóxido de Etilbenceno producido, pasan a través de un separador, S-103, donde se separa el Etilbenceno, Oxígeno y Nitrógeno, en la corriente 5. El Hidroperóxido de Etilbenceno es separado de los reactivos que no reaccionaron, pasa a través de la corriente 8, se mezcla con Propileno fresco, en condiciones de 25 °C y 1 atm, corriente 9, Óxido de Molibdeno (catalizador), corriente 10 y con Propileno reciclado, corriente 13, en el mezclador M-105. Los reactivos mezclados pasan a través de la corriente 11, al reactor R-106, a 25 °C y 1 atm. El Hidroperóxido de Etilbenceno y el Propileno reaccionan catalíticamente para producir Óxido de Propileno nuestro producto de interés y Feniletanol de acuerdo con la siguiente reacción:

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MoO3

Propeno

Hidroperóxido de etilbenceno

Óxido de propileno

1-feniletanol

El efluente del reactor, corriente 12, que consiste en Óxido de Propileno y Feniletanol producido a partir de la reacción, junto con el Propileno sin reaccionar pasan a una bomba centrifuga, B-107, para alimentar a la columna de destilación D-107, usando los métodos de separación, en este caso se usa la separación basada en el equilibrio. Con respecto a su punto de ebullición es separado el Propileno, que es más volátil, con respecto a los demás. El propileno destilado pasa a la corriente 13, donde es recirculado al mezclador, M-105. Los productos de fondo el Óxido de Propileno y Feniletanol, corriente 14, pasan al rehervidor, H107, donde se suministra vapor. Salen del rehervidor, corriente 16 pasan a una bomba centrifuga, B-108, para alimentar la columna de destilación, D-108. Usando los puntos de ebullición, es destilado el Óxido de Propileno nuestro producto de interés, corriente 19, que es más volátil que el Feniletanol que sale en la corriente 22.

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FILOSOFÍA DE OPERACIÓN

1. Área de Oxidación 1.1 Variables de Operación y Control de Proceso 1.1.1 Temperatura Para mantener la temperatura deseada en el proceso de oxidación se contará con un Controlador Indicador de Temperatura a la descarga del condensador EA-101. 1.2 Operaciones Anormales En el caso de que el sistema no llegue a tener la alimentación correcta debido a la operación del mezclador se contará con una bomba B-101 en la corriente de alimentación del etilbenceno al encontrarse este en estado líquido, para ser llevado con mayor eficacia hacia el mezclador M-101.

2. Área de Separación 2.1 Variables de Operación y Control de Proceso 2.1.1 Presión El proceso de separación se llevará a cabo en el separador S-103 que recibirá alimentación del reactor R-102, el separador controlará su presión mediante una válvula controladora de presión la cual indicará la presión a la salida del Hidroperóxido de Etilbenceno. En el separador S-104 que será alimentado por el separador S-103 también se controlará la presión de salida en la corriente de gas mediante un Controlador de Presión. 2.1.2 Nivel En el Separador S-104 se controlará el nivel por medio de una válvula mediante un Controlador Indicador de Nivel localizado a la salida del mismo en la corriente de recirculación. 2.1.3 Flujo Se controlará el flujo por medio de una válvula con un Controlador de Flujo en la salida de la recirculación hacia el mezclador M-101.

16

2.1.4 Temperatura Se controlará la temperatura en el Separador S-103 a la salida del condensador EA-103 mediante un Controlador Indicador de Temperatura. 2.2 Operaciones Anormales En el caso de ser excesiva la cantidad de Etilbenceno que no reaccionó se contará con una recirculación hacia al mezclador M-101, proveniente del separador S-104. 3. Área de Epoxidación 3.1 Variables de Operación y Control de Proceso 3.1.1 Flujo Para controlar el flujo en el mezclador M-105 mediante una válvula se contará con un Controlador de Flujo situado en la corriente de entrada al mezclador proveniente del Separador S-103. Por otra parte también se va a controlar el flujo a la entrada del Reactor R-106 proveniente del mezclador M-105 mediante una válvula por medio de un Controlador de Flujo. 3.2 Operaciones Anormales En caso de que el catalizador no este inicialmente dentro del reactor y éste sea alimentado al igual que los reactivos al reactor se alimentará al Mezclador M-105 con una presión y temperatura específica. 4. Área de Destilación 4.1 Variables de Operación y Control de Proceso 4.1.1 Presión En el Proceso de Destilación en el Destilador D-107 se controlará la presión mediante una Válvula por medio de un Controlador de Presión localizado en la corriente de alimentación a la torre proveniente de la bomba B-107. 4.1.2 Temperatura Para mantener la temperatura deseada en el Destilador D-107 se controlará mediante un Controlador de temperatura a la entrada de la resistencia del Rehervidor H-107. De igual manera se controlará la temperatura en el Destilador D-108 mediante un controlador de temperatura localizado a la entrada de la resistencia del Rehervidor H-108.

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4.1.3 Nivel Se controlará el nivel en el Destilador D-107 por medio de una válvula a la salida del producto de fondo mediante un Controlador Indicador de Nivel, a su vez se controlará el nivel de igual manera por medio de una válvula con un Controlador Indicador de Nivel en el Rehervidor H-107 para mantener un buen control en el producto de fondo que será retroalimentado. En el Destilador D-108 se controlará el nivel por medio de una válvula a la salida del producto de fondo mediante un Controlador Indicador de Nivel. Se controlará el nivel a la salida del tanque T-108 localizado a la salida del condensador EA-104 situado en el producto destilado superior o ligero mediante un Controlador Indicador de Nivel. También se controlará el nivel en el Rehervidor H-108 situado en la parte inferior de la torre mediante un Controlador Indicador de Nivel. 4.2 Operaciones Anormales En el caso de ser excesiva la cantidad de Propileno que no reaccionó en el reactor R-106 se contará con una recirculación hacia el mezclador M-105, proveniente del Destilador D-107.

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CONDICIONES PARA EL FUNCIONAMIENTO DE EQUIPOS EQUIPO

ALTA T

M-101

BAJA T

ALTA P

X

R-102

X

S-103

X

BAJA P X

X X

S-104

X

X

M-105

X

X

R-106

X

X

D-107

X

X

D-108

X

X

T-108

X

X

B-101

X

X

EA-101

X

X

EA-103

X

X

B-107

X

X

EA-104

X

X

H-107

X

B-108 H-108

X X

X

X X

Como parte de los servicios auxiliares se contemplan los siguientes:  



Electricidad para proveer el funcionamiento a los equipos. Vapor de agua saturado a alta presión para calentar corrientes de flujo, como en el caso de la entrada del reactor R-101 se necesita calentar la corriente a 150 °C. Agua de enfriamiento para enfriar corrientes calientes y condensar corrientes de vapor. 19

DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS

Mezclador Temperatura: 25 °C Presión: 1 atm Diámetro: 1 m

Longitud: 2 m Peso: 150 kg

Tanques de Almacenamiento Temperatura: 25 °C Presión: 1 atm Diámetro: 1.5 m Longitud: 3 m Peso: 300 kg

Torres de destilación Temperatura: 100 °C Presión: 1 atm Diámetro: 2 m Longitud: 5 m Peso: 600 kg

20

Separador Bifásico Temperatura: 25 °C Presión: 1 atm Diámetro: 1 m Longitud: 2 m Peso:150 kg

Reactor Temperatura: 150 °C Presión: 3 atm Diámetro: 1 m Longitud: 3 m Peso: 300 kg

Bombas centrifugas Temperatura: 25 °C Presión: 3 atm Potencia del motor: 500 HP Velocidad del motor (rpm): 750 rpm Eficiencia : 98% Longitud: 0.5 m Peso: 30 kg

21

Intercambiadores de calor Temperatura: 150 °C Presión: 1 atm Longitud: 1 m Peso: 60 kg Área de transferencia de calor: 1 m^2 Numero de tubos: 50

Rehervidor Temperatura: 100 °C Presión: 1 atm Longitud: 1 m Peso: 50 kg

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Universidad Juárez Autónoma de Tabasco División Académica de Ingeniería y Arquitectura

PLANO DE DISTRIBUCIÓN DE EQUIPOS

“PRODUCCIÓN DE ÓXIDO DE PROPILENO POR EPOXIDACIÓN” 23

CONCLUSIÓN El Óxido de Propileno es un compuesto usado como intermedio en la producción de materiales de diferente naturaleza. Y la mayoría de los productos que se obtienen son conocidos como derivados de óxido de Propileno. Polioles poliéteres, que son usados en su mayoría en la industria del poliuretano, en forma de espumas flexibles o rígidas. El óxido de Propileno puede reaccionar con distintos compuestos, dando así productos de diversa aplicación. Sin embargo hay diversas vías de producción para la producción de este valioso producto, en este caso se utiliza como reactivo principal y fundamental el Etilbenceno que es un líquido incoloro que se encuentra en numerosos productos entre los que se incluyen la gasolina y pinturas, mediante la previa oxidación de este y otras reacciones se obtiene el óxido de propileno. Como se mencionó anteriormente el proceso de producción de óxido de propileno es de suma importancia, por eso en este proyecto se diseñó el mejor proceso para su producción a partir del método de epoxidación, en este caso el epóxido empleado fue el hidroperóxido de etilbenceno, ya que es muy eficiente al momento de su producción, se tomaron en cuenta las temperaturas y presiones en cada equipo al momento de su diseño, ya que esto facilitaría la mejor producción de óxido de propileno, ya que se requiere cumplir con ciertas condiciones para que las reacciones puedan llevarse a cabo. Nuestro proceso consistió en una etapa previa de oxidación de un determinado hidrocarburo con aire formándose el hidroperóxido correspondiente. Posteriormente, este hidroperóxido se utiliza como oxidante en la etapa de epoxidación, haciéndole reaccionar con un alqueno dando lugar el epóxido y el alcohol correspondiente. En el desarrollo del proyecto fue de suma importancia la aplicación de conceptos relacionados a la síntesis de los procesos para elaborar los diagramas correspondientes, la instrumentación de planos, el diseño de equipos a emplear, las condiciones de operación de cada equipo, entre otros conceptos y herramientas que nos permitieron el diseño apropiado del proceso descrito anteriormente.

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