1

2. EQUIPOS Planta de produccin de cido frmico

Formic Industries |

2

3

NDICE

1. INTRODUCCIN ................................................................................................ 4

2. TIPO DE EQUIPOS .............................................................................................. 4 2.1. Tanques de almacenaje .......................................................................................4 2.2. Mezcladores en lnea o estticos ..........................................................................4 2.3. Reactores ............................................................................................................5 2.4. Separadores bifsicos ..........................................................................................6 2.5. Columnas de destilacin empacadas ....................................................................6 2.6. Columna de extraccin ........................................................................................7

3. Hoja de especificaciones de los diferentes equipos ............................................ 7 3.1. Tanques de almacenaje .......................................................................................7 3.2. Reactores .......................................................................................................... 11 3.3. Mixers ............................................................................................................... 16 3.4. Tanques de condensados ................................................................................... 16 3.5. Intercambiadores .............................................................................................. 26 3.6. Condensadores .................................................................................................. 26 3.7. Separadores de fases ......................................................................................... 46 3.8. Torres de destilacin ......................................................................................... 50 3.9. Extraccin ......................................................................................................... 60

4

1. INTRODUCCIN En ste capitulo se puede dividir en 3 grandes partes.

Se explican en primer lugar y de modo escueto los diferentes tipos de equipos empleados en

cada rea y as como su principal funcin y caractersticas.

En segundo se presenta un listado dnde aparecen los equipos empleados en cada una de las

reas de proceso con sus especificaciones bsicas de dimetro, volumen y potencia.

Por ltimo, en tercer lugar se presentan las distintas hojas de especificaciones

correspondientes con los equipos empleados para la operacin de planta.

2. TIPO DE EQUIPOS

2.1. Tanques de almacenaje Para el almacenamiento de reactivos y productos, as como tanques requeridos en el

tratamiento de gases y lquidos, y el agua necesaria, se requiere de un diseo de tanques

atmosfricos, dichos tanques se ha diseado con el cdigo API 650, procedimiento detallado

en el manual de clculo y tanques de nitrgeno el cual se ha comprado a un proveedor.

Los materiales empleado en los diseos de los tanques y los depsitos han sido en funcin de

los fluidos que se tenan que almacenar, pero podemos utilizar el mismo para todo los fluidos,

es el siguiente ASIS 316, el diseo de los tanques es necesario que se complementes con toda

instrumentacin de seguridad como por ejemplo: los venteos, los venteos de emergencia,

purgas y cubetos de retencin, todas estas especificaciones se encuentran en el manual de

calculo en el diseo de tanques de almacenamiento.

2.2. Mezcladores en lnea o estticos Un mezclador esttico es un equipo para conseguir la mezcla de dos o ms fluidos. El dispositivo

se constituye de unos elementos de mezcla en una carcasa cilndrica. Esta formado por diversos

elementos fijos, generalmente helicoidales los cuales estn en el interior

El funcionamiento de este tipo de sistemas es el siguiente:

5

1. La bomba empuja el lquido dentro del mezclador

2. El flujo es cortado y forzado a dirigirse contra las paredes opuestas de la tubera

3. Un vrtice es creado axialmente en la lnea central de la tubera

4. El vrtice es cortado de nuevo y el proceso ocurre pero en rotacin contraria. Esos

cambios de rotacin, aseguran un producto final homogneo.

Este mezclador se ha utilizado en un solo sitio de la planta el cual se le asignado el nombre de

MX-501 el cual junta dos corrientes, un corriente gas que proviene de la columna de separacin

bifsica, el cual es el corriente de cabezas, con el corriente de cabezas de la torre de destilado

TD-501 y la mezcla homognea se va a otras columnas las cuales separan un compuesto de esta

mezcla.

Estos equipos se pueden fabricar de muchos materiales, pero el ideal y econmico es ASIS 316

que es un hacer al carbono y se ha elegido tambin por los compuestos que circulan por l.

2.3. Reactores Los dos reactores son reactores continuos de tanque agitado (RCTA).El primer reactor es el

encargado de la carbonilizacion el cual se da una reaccin exotrmica y se tiene que mantener

a una temperatura fija de 80 C, o que es lo mismo un reactor isotermo, el material de este

reactor ser ASIS 316 ya que los compuestos a esa temperatura no son tan dainos para este

material, pero aun as los efectos de los compuestos han sido especificado en las

especificaciones del proyecto en el captulo 1.

El diseo de este reactor est en el apartado de la base de clculo ya que se ha calculado un

encamisado tipo media caa refrigerado por agua para mantener la temperatura.

EL siguiente reactor tambin es un RCTA per esta vez la reaccin que se da es la hidrolisi del

formiato de metilo con agua, y esta reaccin es endotrmica y tambin se tiene que mantener

6

a una temperatura determinada de unos 109 C y para mantener a esta temperatura al ser

endotrmica se tiene que aplicar una energa calorfica mediante agua que pasa por el mismo

sistema de la media caa.

2.4. Separadores bifsicos Los separadores bifsicos son equipos verticales u horizontales que separan un nico corriente

de entrada bifsico en dos corrientes de salida monofsicos. Uno lquido y otro vapor.

El equipo es un tanque comnmente de cabezales toriesfricos o elipsoidales.

ste tipo de separadores de lquidos estn constituidos por 4 partes principales:

- Seccin de separacin primaria

La separacin en ste rea se realiza mediante un cambio de direccin del flujo.

ste cambio se efecta mediante la entrada tangencial del fluido al separador o mediante la

instalacin de placas desviadoras a la entrada.

- Seccin de separacin secundaria

En esta seccin se da lugar la mayor parte de la separacin de las gotas del lquido de la corriente

de gas. El efecto de la gravedad es uno de los principales factores de la separacin con lo cual la

longitud del equipo es un parmetro clave.

- Seccin de extraccin de niebla

Esta zona situada en la parte superior de la columna, prxima a la salida de gas, es la encargada

de separar las pequeas partculas de lquido que se ven arrastradas por el gas. Esta separacin

se da lugar mediante la accin del efecto de choque y a la vez por la fuerza centrfuga. A partir

de estos mecanismos las gotas colectan acumulndose sobre una superficie dnde

posteriormente caen al fondo.

- Seccin de almacenamiento de lquido

Se trata de la parte inferior de la columna dnde las gotas del fluido van cayendo y

acumulndose. Tal parte debe de tener el volumen necesario con tal de sobrellevar los posibles

baches que se den a lo largo de la operacin en continuo.

2.5. Columnas de destilacin empacadas Usamos la destilacin como operacin bsica de separacin para separar dos o ms

componentes de una mezcla. En el proceso en cuestin es empleada mayormente en las

etapas de purificacin del producto aunque tambin previamente para la purificacin del FM,

7

tem nm: R-201, R-102

Projecte nm: 1

Preparat per: FORMIC INDUSTRIES

Full: 1 De: 2

Posici

Dimetre extern (m)

Longitud (m)

Capacitat (m3)

Tamany Quantitat Denominaci Norma de disseny ASME

1/4" 1 metanol Tractament trmic Refrigeraci

3/8" 1 metanol Radiografiat Doble parcial

Eficcia de soldadura 0.85

Volum cilindre (m3) 30

Volum fons infer. (m3) -

Volum fons super. (m3) -

Volum cono (m3) 1

Volum total (m3) 20

RELACI DE CONNEXIONS DETALLS DE DISSENY

Marca

A

B

Velocitat (rpm) -

Potncia (W) -

Nm. Deflectors -

AGITACI

Tipus -

Dimetre (m) -

Nmero de voltes -

Separaci entre voltes (m) -

Cabal d'oli trmic (m3/h) -

CAMISA

Tipus -

Dimetre extern del tub (m) -

Espessor fons (mm) 6

Tipus d'allant -

Espessor aillament (mm) -

Fons superior base plana

Fons inferior cono

Espessor cilindre (mm) 3.047272112

Temperatura de disseny (C) 45

Pressi de treball (atm) 1

Pressi de disseny (atm) 1.2

Productes CO,Metanol, Format de metil

Material de construcci aisi 316

Temperatura de treball (C) 30

DADES GENERALS

Vertical Densitat (Kg/m3) 7960

2.6 Pes recipient buit (Kg) 1047.991679

3.8 Pes recipient ple d'aigua (Kg) 21492.47808

20 Pes recipient en operaci (Kg) 17235.93601

DADE